– это уникальный продукт пчеловодства, свойства которого известны уже очень давно. Состав его невероятно сложен, поэтому он часто используется как в домашних, так и промышленных целях. Но чаще всего для применения его необходимо сначала растопить. А так как температура плавления воска пчелиного составляет всего 63-68 градусов, то это не сложно сделать просто дома. Основные способы, как его лучше растопить, рассказываем далее.
Применение пчелиного воска практически безгранично: его используют и в косметологии, и в промышленности, и в медицине. Так как температура его плавления сравнительно небольшая, его не стоит хранить вблизи нагревательных приборов. Также нежелательно хранить его и в месте, куда попадают прямые солнечные лучи.
Чтобы растопить пчелиный воск, необходимо придерживаться определенных правил, благодаря которым этот продукт сохранит все свои полезные вещества. Для начала следует отметить, что его нельзя плавить непосредственно на огне. Этот процесс лучше всего осуществлять посредством водяной бани. Уже при температуре около 35-40 градусов, его структура становится пластичной и ему можно придать любую форму.
Воск не растворяется в воде, поэтому для его плавления необходима отдельная посуда. В ней нужно расположить кусочки продукта, а саму емкость поместить в кастрюлю или таз с водой, которые в последующем должны быть отправлены на огонь. Когда температура поднимется выше 62 градусов, начнется процесс плавления.
Стоит отметить, что при 100 градусах пчелопродукт начинает кипеть. Но этого допускать нельзя, так как разрушается структура натурального продукта.
Немаловажно и то, что он взаимодействует с некоторыми металлами. Если его плавление происходит в металлической посуде, то имеющиеся в нем жирные кислоты будут вступать в реакцию с некоторыми металлами, выделяя при этом соли. И чтобы сохранить высокое качество продукта, необходимо при плавлении использовать емкость из нержавеющей стали или же выбрать эмалированное изделие. Не стоит допускать плавление в медной или железной посуде.
Способы плавления в домашних условиях
Пчелиный воск часто используют для изготовления свечей. С его помощью проводят косметические процедуры. Также его смешивают с кремами и бальзамами. Для того чтобы расплавить воск, можно воспользоваться одним из существующих методов. В нашей статье представлены самые простые способы.
На водяной бане
Для того чтобы растопить воск в домашних условиях, необходимо подготовить металлическую емкость, желательно эмалированную, в которую и будет помещен главный компонент. Чтобы ускорить этот процесс, продукт пчеловодства можно разделить на кусочки или же натереть на терке. Емкость, в которой он будет находиться, должна быть оснащена удобной ручкой. Это нужно для того, чтобы в соответствующий момент можно было снять ее с огня, не доводя до кипения.
Дальше на огонь необходимо поставить другую кастрюлю с водой и опустить в нее емкость с воском. Таким образом, подвергая продукт нагреванию на водяной бане, можно не спеша достигнуть оптимальной температуры плавления. При этом очень важно постоянно помешивать его, чтобы не допустить пригорания. Такой подход позволит обеспечить получение однородной массы.
В микроволновой печи
Чтобы безопасно и быстро растопить воск в домашних условиях, можно использовать микроволновку. Для этого берется нужное количество продукта, измельчается или натирается на терке, а затем помещается в стеклянную посуду, которая пригодна для использования в микроволновой печи. При этом накрывать емкость крайне нежелательно. Температура плавления в таком случае будет намного больше, поэтому времени, чтобы растворить воск понадобиться меньше. Вместе с тем, необходимо следить за тем, как он растворяется и не допустить его закипания.
В пароварке
Пчелиный воск представляет собой чрезвычайно стойкий продукт к внешним воздействиям и может сохранять свои свойства и внешний вид десятки лет, если для этого созданы оптимальные условия и температура. Очередной способ его расплавления предусматривает использование пароварки. Для этого потребуется наполнить ее нижнюю часть водой на 2-5 см.
Дальше нужно взять мисочку и положить в нее брусок продукта пчеловодства, после чего отправить в пароварку. Этот процесс может длиться от 3 мин. до часа, все зависит от размеров и количества воска. Нельзя оставлять пароварку без присмотра. Во время плавления в нее необходимо время от времени добавлять воду. Когда процесс будет завершен, воск разливают по формочкам и используют на свое усмотрение.
Препараты для растапливания воска
Существуют препараты, которые способствуют растворению воска. Стоит отметить, что лучше всего это происходит при наличии в них жирных эфирных масел, скипидара и бензина. Еще воск отлично смешивается со всевозможными жирами и парафином. Отдельного внимания заслуживает бензол. Кроме того, что он выступает в качестве производного сырья для фармацевтических препаратов и органических красителей, он с успехом применяется при растворении воска.
Он абсолютно не растворим в спирте и глицерине.
Видео «Перетопка воска на водяной бане»
На видео вы можете детально рассмотреть весь процесс плавления пчелопродукта.
ПАРАФИН , смесь твердых углеводородов предельного характера, которые выделяются из нефти, а также из продуктов сухой перегонки бурого угля и горючих сланцев. Парафин находится также в древесном, торфяном и каменноугольном дегте и изредка встречается в эфирных маслах и смолах некоторых растений. Парафин был открыт впервые Бухнером в нефти из Тегернского озера (Бавария, 1820 г.) и Рейхенбахом в древесном дегте (1830 г.). Производство парафина началось с 1850 г. в Англии из продуктов сухой перегонки кенельского угля и горючих сланцев (Юнг), позднее - в Германии из бурого угля (Гюбнер). В настоящее время главная масса парафина добывается из парафинистых нефтей (США, а также СССР, Румыния, Польша), прежнее же сырье для получения парафина - горючие сланцы (Шотландия) и бурые угли (Германия и другие европейские страны) - отошло в этой области на второй план.
Производство парафина осуществляется на специальных парафиновых заводах и в основном состоит из следующих операций. Прежде всего, получают т. н. парафиновый дистиллят, для чего подвергают разгонке парафинистый мазут. Разгонка ведется на батарее типа масляной батареи и повторяется дважды, т. к. после первой перегонки дистиллят получается в состоянии, мало пригодном для последующего выделения парафина; лишь после второй перегонки последний полностью переходит в кристаллическое состояние и легко фильтруется.
В зависимости от исходного сырья парафинистый дистиллят имеет удельный вес 0,848-0,875 и кипит в широких пределах, захватывая гл. обр. соляровые и веретенные фракции. Содержание парафина в нем 5-12%. Перед пуском парафинового дистиллята на кристаллизацию из него д. б. удалены вода и механические примеси (грязь). Для этого дистиллят перекачивают в особые резервуары-отстойники, снабженные для ускорения отстоя подогревателями-змеевиками. Когда вода и грязь удалены, дистиллят перекачивают в громадные непрерывно работающие кристаллизаторы-охладители с поверхностью охлаждения до 50 м 2 и более. Наиболее применимыми являются охладители с двойными трубами: по внутренним 6 дюймовым трубам перекачивается дистиллят, причем, чтобы облегчить продвижение застывшего парафина вместе с дистиллятом, внутри этих труб имеется шнек, приводимый в движение особым цепным колесом; снаружи эти трубы окружены 8-дюймовыми хорошо изолированными трубами, и охлаждающая жидкость (холодный соляной раствор) от специальных холодильных установок периодически перекачивается по межтрубному пространству. Если не переохлаждать парафинового дистиллята, поддерживая температуру его около 0°С, то он вполне сохраняет свою подвижность; с помощью плунжерных насосов его подают на фильтрпрессы и отделяют главную часть масла. Успех отделения его от выкристаллизовавшегося парафина зависит от качества дистиллята, температуры и давления, при которых происходит фильтрация, от длительности процесса и других факторов. Фильтрация происходит через плотную хлопчатобумажную ткань, покрывающую камеры пресса и пропускающую через себя лишь масло, но не кристаллы парафина. Под влиянием давления, которое в хороших фильтрпрессах можно доводить до 50 atm, камеры фильтрпресса постепенно заполняются кристаллами парафина, масло же спускается в приемник отжимного масла и может служить сырьем для переработки на смазочные масла. По окончании фильтрации приступают к разгрузке фильтрпресса, в результате чего получают лепешки парафинового гача . Часто гач содержит еще значительное количество масла (до 50% от веса гача) как следствие недостаточной фильтрации. В подобных случаях гач расплавляют, отливают в новые формы, по охлаждении заворачивают в специальную ткань из верблюжьей шерсти и отжимают на гидравлических прессах с применением давления до 40 atm.
После этой операции приступают к очистке гача серной кислотой, затем - едким натром и водой (промывка) в мешалках обычного типа, но с обогревом, т. к. при очистке гач д. б. в жидком состоянии. Температура поддерживается ≈70-75°; расход кислоты достигает 4-5%. Задача очистки гача заключается в освобождении его от смолистых веществ, присутствие которых нежелательно при следующей важной операции в процессе производства парафина - потении гача . Процесс потения гача в целях дальнейшего освобождения его от масла производится в особых камерах потения, состоящих из ряда неглубоких ящиков, устанавливаемых по 8-10 шт. один над другим на особых стойках, в хорошо изолированном помещении. В новейших установках обычные размеры ящиков для потения 15-18 м длины и 3 м ширины; их днища имеют форму обратных пологих пирамид; полезная емкость их - от 5 300 до 6300 л. Каждый ящик снабжен решеткой из легкого углового или таврового железа, тщательно устанавливаемой по уровню. Поверх решетки кладется сетка из оцинкованной проволоки с квадратными отверстиями в 6,25 см 2 ; далее - вторая сетка из латунной проволоки, имеющая 50 отверстий на 2,5 см, и наконец выше - водяные змеевики для охлаждения парафина. Ящики сначала заполняют через особые трубы водой немного выше уровня сетки, затем в них накачивается расплавленный парафин до образования слоя толщиною в 15 см. Путем пропускания через змеевики холодной воды парафин охлаждается и превращается в твердую массу; затем спускают воду из ящиков, закрывают камеры и начинают пропускать в змеевики горячую воду, поддерживая в камерах температуру немного ниже температуры плавления парафина. В этих условиях масло, оставшееся между кристаллами парафина, начинает выпотевать, стекает через сетки и через спускные отверстия в центре ящиков отводится в резервуары для хранения и последующей обработки; вместе с маслом отходит и некоторая часть парафина. Осторожно поднимая температуру в камерах, можно углублять процесс потения до почти полного удаления масла и получения парафина с желаемой температурой плавления, после чего парафин расплавляют пропусканием через змеевики пара и спускают в сливной резервуар. Вся операция потения каждой загрузки занимает 40-48 ч.; для некоторых сортов парафина это время м. б. снижено. Загрузка каждой камеры составляет около 30 т. Сырой парафин после первого потения имеет температуру плавления 40-49° и находит разнообразное применение в промышленности. Если требуется более высокоплавкий парафин, необходимо подвергнуть его второму потению. Что касается, наконец, отпотевшего масла, то в зависимости от содержания в нем твердого парафина его подвергают вторичному потению в надлежащих температурных условиях, предварительно подвергая его по мере надобности либо вторичной перегонке, либо сразу пуская в кристаллизаторы и на фильтрпрессы. Парафин, полученный после потения, имеет обыкновенно желтоватый цвет и неприятный керосиновый вкус и запах. Если необходимо избавиться от этих недостатков и получить очищенный (refined) парафин, его подвергают дополнительной очистке – отбеливанию крепкой серной кислотой (олеум или моногидрат) с последующей промывкой и обработкой флоридином, после чего парафин получается бесцветным, лишенным вкуса и запаха и стабильным к свету. Упаковывается парафин либо в бочках в виде стружки либо в плитах путем отливки с помощью специальных отливочных машин. О размерах современной выработки парафина из нефти можно составить представление из следующих данных (в тыс. ш):
В СССР лишь в конце 1927 г. начал функционировать первый парафиновый завод (в Грозном), который в первый же год дал 4000 т парафина. В 1931 г. производство парафина на этом заводе д. б. доведено до 13000 т. Кроме того, имеется успешно работающий завод (Москва) для получения из озокерита особого рода парафина, известного под именем церезина.
Свойства парафина . Очищенный парафин - бесцветная или белая, б. или м. прозрачная масса без запаха и вкуса, слегка жирная наощупь. Нерастворим в воде; мало растворим в абсолютном спирте, хорошо - в эфире, хлороформе, бензоле, петролейном эфире, сероуглероде и минеральных маслах; при нагревании растворяется также во многих растительных маслах. Удельный вес парафина в твердом состоянии существенно зависит от содержания в нем масла: очищенный парафин при 15°С имеет удельный вес 0,907-0,915; для сырого же парафина после однократного потения удельный вес колеблется в пределах 0,881-0,905. В жидком состоянии, например, при 60°С, все парафины имеют очень близкие удельный вес 0,776-0,781. В виду неоднородности парафина температура плавления колеблется в некоторых пределах; для большинства торговых сортов она колеблется в пределах примерно 10-12°С, например, очищенный грозненский парафин плавится при 49-60°С; желтый при 41-58°С; американские же спецификации делят очищенный парафин в этом отношении на три сорта:
Отсюда видно, что американские парафины (очищенные) представляют собой весьма узкую фракцию; их температура плавления после перекристаллизации действительно почти не изменяются. Определяется температура плавления парафина лучше всего в пробирке с погруженным термометром. Более резкую, чем температура плавления, характеристику парафину дает его температура застывания, (в приборе Жукова), которая лежит в пределах между температурами начала и конца плавления парафина (температурный интервал плавления). Крайне важно, что на обе константы (температура плавления и температура застывания) примесь масла к парафину в известных пределах оказывает весьма малое влияние. Большую важность для характеристики парафина имеет его консистентность (консистометр Абрагама), так как уже небольшие примеси масла оказывают на нее резкое влияние; так например, прибавление 0,5% масла понижает консистентность парафина на 20%, прибавление 1% - на 30% и т. д. Цвет парафина зависит от степени его очистки, а также от нахождения в нем масла. Хорошо очищенные и свободные от масел парафины - бесцветны и не изменяют своего цвета на свету. Недостаточно очищенный парафин имеет светло-жёлтый, желтый и буровато-желтый цвет, причем интенсивность его окраски на свету увеличивается. Определение цвета парафина производится в расплавленном состоянии при помощи колориметра.
По своему химическому составу парафин представляет собой смесь углеводородов ряда метана общей формулы С n Н 2 n+2 . В хорошо очищенных парафинах содержание углеводородов других рядов, например, непредельных, совершенно ничтожно и серная кислота при встряхивании с ними либо вовсе не окрашивается либо окрашивается в слабожелтый цвет. Неочищенные или слабо очищенные парафины, наоборот, окрашивают серную кислоту б. или м. интенсивно и обнаруживают явное присутствие непредельных углеводородов, полученных вследствие частичного разложения при перегонке, т. е. при получении парафинового дистиллята. Парафин весьма устойчив к самым разнообразным реагентам, как то: кислотам (галоидоводородные, азотные и др.), щелочам и разного рода основаниям (гидразин, органические основания), окислителям и т. п. Вопрос о химическом строении входящих в состав парафина углеводородов пока еще не может считаться решенным окончательно: наряду с указаниями в пользу нормального их строения по формуле СН 3 ·(СН 2) n ·СН 3 имеются данные, которые заставляют предполагать наличие в их углеродной цепи боковых цепей или групп. Большое практическое значение имеет определение в парафине содержания масла, которое в некоторых сортах парафинов может достигать нескольких %. Простейший, хотя и далеко не безупречный, способ этого определения заключается в отжатии навески парафина (15-35 г) между несколькими кружочками фильтровальной бумаги и специальной ткани, помещенными в особом кольце, при давлении в 70 кг/см 2 при 15,6°С. После соскабливания приставшего парафина общий привес бумаги и ткани принимается за содержание масла в данной навеске. Кроме того применяются и другие методы определения масла в парафине (рефрактометрический, консистометрический методы и метод селективного растворения).
Применение парафина чрезвычайно разнообразно. Главная масса парафина идет на изготовление свечей («парафиновые» с примесью 1,5-4% стеарина и «композиционные» с содержанием до 30 % стеарина) и спичек (спичечный парафин). Далее парафин находит применение в электротехнике в качестве изолятора, в парфюмерной промышленности - для поглощения летучих ароматических веществ (например из цветов), в текстильной промышленности - для аппретуры тканей, в бумажной промышленности - для приготовления вощеной бумаги и т. п., в химической промышленности - при упаковке химических реагентов и т. д. Кроме того парафин применяется для изготовления искусственного вазелина, разного рода мазей и композиций (сапожный крем, мази для натирания полов, для предохранения от ржавчины и т. п.), а также в граверном деле, в прачечном и кондитерском предприятиях и для многих других специальных назначений.
Внимание! Администрация сайта сайт не несет ответственности за содержание методических разработок, а также за соответствие разработки ФГОС.
- Участник: Пинясова Анастасия Анатольевна
- Руководитель: Исаева Марина Ивановна
2.Цель работы: Исследовать кристаллы и их свойства, попробовать сделать их самим.
Введение
Я, ученица восьмого класса, города Кузнецка. Занимаюсь по учебнику Перышкин А.В.«Физика 8 класс» 15-е издание, стереотипное; Москва; ДРОФА 2012.
Мне очень нравится физика, особенно меня, увлекает на опытах доказывать физические явления, делать экспериментальные работы, решать теоретические и практические задачи.
Техника безопасности
- Быть внимательным и дисциплинированным, соблюдать правила поведения.
- Размещать приборы, материалы, оборудование по своим рабочим местам так, чтобы исключить их падение или опрокидываний.
- Нельзя пользоваться разбитой посудой или посудой с трещиной.
- Нельзя вынимать термометр из посуды с веществом при проведении эксперимента.
- Не допускать опрокидываний сосуда с горячей водой.
- Следить за тем, чтобы во время работы случайно не коснуться горячих предметов.
- Перед выполнением эксперимента внимательно изучить теорию и определить ход последовательности выполнения опыта.
Плавление парафина
Цель работы : Исследовать тепловые свойства парафина(свечи)в домашних условиях, предать жидкому парафину форму.
Гипотеза : В процессе плавления и кристаллизации вещества его температура не изменяется, то есть парафин – это кристаллическое тело.
Объект исследования : парафиновая свеча
Предмет исследования : процесс плавления, кристаллизации и агрегатные свойства твердого тела-парафина.
Задачи исследования :
- Провести опыты, доказывающие гипотезу моего проекта, на основе справочных материалов.
Методы исследования :
- Изучение литературы
- Проведение опыта
- Анализ результатов
Парафин – смесь предельных углеводородов C 18 -C 35 ; температура плавления 40-65°С; не растворим в воде и спиртах, растворим в ароматических углеводородах. Получается из нефти, применяется в смеси с церезином для изготовления свечей Известно, что одной из характеристик кристаллических тел, отличающих их от аморфных, является определённая температура плавления. Другими словами, когда кристаллическое тело при постоянном нагревании достигает температуры плавления, его температура на некоторое время перестаёт повышаться, и только когда всё тело становится жидким, его температура начинает снова возрастать.
Описание практической части
Нам понадобиться две парафиновые свечи, вода, кастрюля, термометр, стеклянный стакан, ножик, восковые мелки или акриловые краски, формочка. На терке натираем парафиновые свечи или мелко нарезаем ножиком. Высыпаем в стеклянный стакан. Берем кастрюльку, наливаем в неё воду и ставим на газ, туда же ставим стакан с парафином, ждем, когда вода достаточно нагреется, снимаем с плиты, начинает нагреваться и парафин. Температура парафина повышается со временем до достижения плавления. С момента начала плавления температура парафина не изменяется до тех пор, пока все вещество не превратится из кристаллического в жидкое состояние, в этот момент, я регистрирую с помощью термометра температуру плавления парафина. Далее температура жидкого парафина повышается, а потом начинает понижаться. Я заливаю приготовленную мной формочку, делаю игрушку. Итак, в ходе проведенного мной опыта, я доказала и оправдала цель своей первой работы. Температура плавления парафина не менялась на протяжении всего процесса плавления и совпала с табличной величиной. Следовательно, если у парафина есть постоянная температура плавления, значит, он является кристаллическим телом.
Отчетная таблица и график для кристаллизации парафина.
Моя работа с парафином не закончилась, а только дала начало новому старту, теперь все в семье ходят с идеально чистыми руками. В процессе поиска информации, я нашла интересные уроки по изготовлению домашнего мыла, которое теперь делаю красочным и разным, это поднимает настроение.
Сравнение парафина и воска
В чем разница между парафином и воском? Воск не горит, он только плавится с образованием крупных капель. Парафин напротив, сгорает полностью. При горении парафина выделяется копоть. Воск же при сжигании не оставляет пятен копоти. Я знаю, что свечи встречаются как парафиновые, так и восковые. Но воск, как правило, имеет желто-коричневый цвет, а парафин белого цвета, если в него не добавлены красители. Воск при длительном хранении покрывается белесым налетом. Парафин при разрезании крошится, а воск нет, он отрезается цельными кусочками. Натуральный воск обладает способностью вызывать аллергию. Чистый парафин практически не вызывает аллергических реакций.
Поискав информацию о парафине в интернете, я нашла много интересных способов применения его в хозяйственной деятельности.
Вот что мне удалось узнать: парафинотерапия набирает все большую популярность за счет физических свойств парафина и его доступности. Парафин разогревает кожу, способствуя раскрытию пор и выведению токсинов. Тонус кожи повышается за счет ее очищения и увлажнения. Она становится гладкой и бархатистой.
Лечебное действие парафином
- при травмах и заболеваниях воспалительного характера.
- при болезнях периферической нервной системы.
- при бронхите, пневмонии, трахеите, болезнях печени.
- при варикозе вен;
- при кожных заболеваниях, трофических язвах, ожогах, обморожениях, ранах.
Чем больше я углублялась в процесс изучения свойств парафина и его применения, тем больше узнавала много нового. Пролистав кучу роликов в ютюбе, мне попалось на глаза видео о трюках на велосипедах, скейтбордах и самокате. Для того, чтобы сделать сложные вилли, банни хоп и мэньюл понадобиться парафин для натирания поверхностей, на которых они выполняются. Он нужен для увеличения скольжения тел.
Оказалось, что парафин является и заменителем дорогостоящей смазки для велосипедов. Смазывать цепь парафином, идея не новая. Существуют и промышленные твердые смазки для цепи, представляющие собой раствор парафина (или других воскоподобных веществ) в летучем растворителе. Жидкая жижа из пузырька легко проникает в зазоры, затем растворитель испаряется и остается твердая смазка. Стоят такие смазки совершенно неприличные деньги, хотя исходные материалы, мало того, что копеечные, так еще и доступны.
Но это еще не все свойства парафина, мы знаем о том, что «не бывает худа без добра», так и с парафином. Например, губные помады из парафина очень вредны, так как не дают дышать коже и испарять влагу, губы становятся сухими.
Свечи могут вместо уютной обстановки и желания насладиться любимым ароматом, таят опасность для нашего здоровья. Дело в том, что огромное количество аромасвечей содержит не натуральные эфирные масла, которые действительно благоприятно сказываются на нашей нервной системе, а искусственные ароматизаторы, которые в процессе горения способны выделять токсины. Подобное воздействие медики сравнивают с продолжительным вдыханием сигаретного дыма, о пользе или вреде которого, говорить не приходится.
Как я уже и говорила, на просторах интернета я увидела множество впервые открытых для себя его свойств, но это повергло меня в шок. Если нарезать парафин и поместить в пробирку, а затем нагревать его до полного исчезновения и подождать до кипения ну и в конечном итоге, поместить жидкое вещество в воду, то получится самый настоящий «взрыв с огненным шоу». Происходит это так, при соприкосновении пробирки с водой её дно трескается. Вода, в свою очередь, мгновенно проникает в образовавшиеся трещины и испаряется от жара парафина, образующийся пар выталкивает парафин из пробирки, который смешивается с воздухом и самовоспламеняется.
Любимое лакомство детства это «Чупа-Чупс», а до него были леденцы на палочках «Петушки». Зная процессы плавления и кристаллизации, я решила, сама изготовить сахарный леденец.
Карамелизация сахара
Сахар представляет собой сахарозу (растительный дисахарид) практически в чистом виде – это углевод, состоящий из фруктозы и глюкозы. Название его происходит из сансткрита – слово "sarkara" переводилось как песок.
Впервые попробовав фрукты, ягоды и натуральный мед люди стали задумываться о способе выделения сладкого компонента из растительных продуктов для того, чтобы разнообразить свой рацион. Разные народы используют для этого разнообразные источники: сорго у китайцев, кленовый сок – у канадцев, а березовый – у поляков, белорусы используют для этих целей петрушку. Для нас более привычным и традиционным считается сахар из свеклы, из которой сладость добывается в очень больших промышленных масштабах. Хотя, родоначальником стоит считать тростниковый сахар.
Свойства сахара
Сахар оказывает большую пользу нашему организму, несмотря на устойчивое мнение об исключительно негативном воздействии. Любовь к сладкому практически возведена в ранг вредных привычек. Однако необходимо понимать, что в умеренных количествах один лишь сахар способен принести большое количество энергии, причем в достаточно быстрые сроки. Сахар способен также способствовать выработке серотонина – гормона счастья. Кстати, он полезен не только для организма, в быту его свойства тоже смогут пригодиться: удаление пятен травы, уменьшение остроты блюда, нейтрализация запахов, очистка от смазки, продлевание жизни цветов в вазе. Как вы видите, при правильном подходе каждый продукт может стать чрезвычайно полезным.
Сахарную песчинку, кристаллик, можно разглядеть невооруженным глазом. Кристаллы - это твёрдые вещества, имеющие естественную внешнюю форму правильных симметричных многогранников, основанную на их внутренней структуре.
а) монокристаллы – это одиночные однородные кристаллы, имеющие форму правильных многоугольников и обладающие непрерывной кристаллической решеткой (сахарные кристаллики)
б) поликристаллы – это кристаллические тела, сросшиеся из мелких, хаотически расположенных кристаллов. Большинство твердых тел имеет поликристаллическую структуру (металлы, камни, песок, сахар-рафинад).
Свойства кристаллических тел
- правильная геометрическая форма и объем;
- определенная температура плавления;
- основным свойством монокристаллов является анизотропия-неодинаковость физических свойств в различных направлениях кристалла.
Сахар по нашей гипотезе и аморфное тело, и кристаллическое. Так что же такое аморфное тело?
Аморфные тела не имеют строгого порядка в расположении атомов и молекул (стекло, смола, янтарь, канифоль, сахарный леденец). В аморфных телах наблюдаетсяизотропия – их физические свойства одинаковы по всем направлениям. При внешних воздействиях аморфные тела обнаруживают одновременно упругие свойства (при ударах раскалываются на куски как твердые тела) и текучесть (при длительном воздействии текут как жидкости). При низких температурах аморфные тела по своим свойствам напоминают твердые тела, а при высоких температурах – подобны очень вязким жидкостям. Аморфные телане имеют определенной температуры плавления , а значит, и температуры кристаллизации.
При нагревании они постепенно размягчаются.
Аморфные тела занимают промежуточное положение между кристаллическими твердыми телами и жидкостями.
Интересно!
Одно и то же вещество может встречаться и в кристаллическом и в некристаллическом виде.
В жидком расплаве вещества частицы движутся совершенно беспорядочно.
Если расплав застывает медленно, спокойно, то частицы собираются в ровные ряды и образуются кристаллы. Так получается сахарный песок или кусковой сахар.
Если остывание происходит очень быстро, то частицы не успевают построиться правильными рядами и расплав затвердевает некристаллическим. Так, если вылить расплавленный сахар в холодную воду или на очень холодное блюдце, образуется сахарный леденец, некристаллический сахар.
Одно из моих любимых хобби-это выпечка. Поэтому, я как любой, пока растущий, кулинар-кондитер знаю, что ни одни рецепт не пройдет без добавления сахара. Также у меня есть на примете много его применений практически без добавления других продуктов. Например, всеми любимые сахарные леденцы или новшество вошедшее недавно «съедобные сахарные кристаллы». Для украшения своей выпечки я использую карамель. Приготовление правильной и нужной карамели занятие трудоемкое.
1 вариант: 200г - сахара,100мл - воды.
2 вариант: 300 г сахара;335 г свежей сметаны (30% жирности) или сливки 33% жирности; 65 г сливочного масла и чайная ложечка соли.
Сахар можно применять в лечебных целях, он может оказывать весьма полезное действие: таблетки от кашля, лекарство от гипотонии (сниженного давления), лечение отравления, заживление ран, укусы насекомых.
Косметологи взяли на вооружение сладкий продукт и в результате мы можем проводить модные и эффективные сеансы красоты: 1 Пилинг, 2 Скраб, 3 Шугаринг.
Описание практической части
Возьмем 200 г сахара и высыпаем его в миску, добавляем воду 100мл и «секретный ингредиент» несколько капель лимонного сока. Он нужен для того, чтобы не допустить новой кристаллизации расплавленного сахара. Ставим эту смесь на огонь, постоянно помешивая. Чтобы превратить сахар в карамель, он должен сначала раствориться или расплавиться, что происходит при температуре 160 °С. На данном этапе карамель просто растворяется и закипает. Чем выше температура воды, тем активнее происходит диффузия. Таким образом, сахар растворился в воде – произошел физический процесс, при котором в воде оказались молекулы сахара, связанные с несколькими молекулами воды. Количество молекул, которые могут раствориться в воде, ограничено, поэтому в конце концов, наступит момент, когда сахар больше не растворяется. Такой раствор сахара называется насыщенным. Следующий этап – это карамелизация, она происходит из-за того, что при температуре выше 185°С,сахароза разлагается с выделением воды. Когда карамель начинает темнеть, то ее нельзя мешать. Перемешивание будет обогащать сироп воздухом. Это приведет к снижению температуры сиропа. Таким образом, сахар не потемнеет должным образом. Кроме того, горячая карамель будет просто прилипать к ложке или лопаточке, а это очень трудно отчистить. Далее происходит 3 этап переход кристаллического сахара в аморфное тело. Если остывание происходит очень быстро, то частицы не успевают построиться правильными рядами и расплав затвердевает некристаллическим. В течение нескольких месяцев сахарные леденцы могут кристаллизоваться, это можно проверить, если разломить леденец при этом мы увидим сахарные кристаллы. Таким образом, сахар является и кристаллическим, и аморфным телом.
Кристаллы и их свойства
Цель работы : Исследовать кристаллы и их свойства, попробовать сделать их самим.
Гипотеза : кристаллы бывают разных видов и некоторые из них мы можем сделать сами.
Объект исследования : кристаллы.
Предмет исследования : выращивание кристаллов.
Задачи исследования :
- Проанализировать дополнительный материал, книга, интернет, по данной теме.
- Провести опыты, доказывающие гипотезу нашего проекта, на основе справочных материалов.
- Получить из эксперимента ответы на волнующие вопросы.
- Проанализировать полученные результаты и сделать вывод.
Методы исследования :
- Изучение литературы.
- Проведение опыта.
- Анализ результат.
Кристаллами называются все твердые тела, в которых слагающие их частицы (атомы, ионы, молекулы) расположены строго закономерно наподобие узлов пространственных решеток.
Описание практической части
К примеру кристаллы медного купороса можно с легкостью вырастить дома.
Итак, нам понадобится 110 г медного купороса и 200-220 мл воды, она должна быть довольно горячая 50-60°С, марля, термометр для измерения температуры воды, затравка, баночка, в которой будет расти монокристалл. Монокристаллы– это одиночные однородные кристаллы, имеющие форму правильных многоугольников и обладающие непрерывной кристаллической решеткой.
Во-первых, нагреем воду в чайнике до температуры 50-60°С,убедившись при помощи термометра в правильном значении температуры. Высыпаем в баночку 100г медного купороса, затем, в ту же ёмкость добавляем 200мл воды. Сразу видим, что происходит быстрая диффузия, и жидкость окрашивается в голубовато – синий оттенок. Размешиваем получившийся раствор до полного растворения песчинок вещества. Далее процеживаем смесь через марлю, чтобы нерастворившиеся мелкие крупицы не прошли в сосуд. Наматываем затравку, которая заранее готова, на нитку, а нитку, в свою очередь, на опору, у меня линейка. Ждем 5-7 дней для того, чтобы кристалл вырос и ставим его в теплое место. Да, кристаллы действительно растут в домашних условиях и получаются очень красивыми.
Первый день выращивания кристаллов.
Спустя неделю.
В природе существуют сотни веществ, образующих кристаллы. Вода - одно из самых распространенных из них. Замерзающая вода превращается в кристаллы льда или снежинки.
Идеальные кристаллы – это математическая абстракция, используемая учеными для описания свойств настоящих кристаллов
Реальные кристаллы – это те кристаллы, с которыми мы сталкиваемся в реальной жизни.
Природные кристаллы вырастают в недрах нашей планеты в естественных для роста условиях.
Искусственные кристаллы выращиваются в лабораториях или в домашних условиях.
У нас в области Никольские предприниматели запустили установки по выращиванию монокристаллов в одном из цехов бывшего завода «Красный гигант».
«Первые кристаллы диаметром 200 мм планируется вырастить в ближайшее время. Предприниматели уже нашли рынок сбыта: кристаллами заинтересовались на уральском и санкт-петербуржском оптико-механических заводах. Большое промышленное значение имеют монокристаллы полупроводниковых и диэлектрических материалов, выращиваемые в специальных условиях. В частности, монокристаллы кремния и некоторых искусственных сплавов являются основой современной твердотельной электроники», – информирует пресс-служба правительства Пензенской области.
Применение кристаллов
С давних пор с кристаллами были связаны суеверия; как амулеты, они должны были не только ограждать своих владельцев от злых духов, но и наделять их сверхъестественными способностями. Опираясь на законы оптики, ученые искали прозрачный бесцветный и бездефектный минерал, из которого можно было бы шлифованием и полированием изготавливать линзы Кристаллы кварца, кальцита и других прозрачных веществ, пропускающих ультрафиолетовое и инфракрасное излучение, применяются для изготовления призм и линзооптических приборов. Кристаллы сыграли важную роль во многих технических новинках 20 в., в полупроводниковых приборах, в лазерах для усиления световых волн, в медицине. Особое место кристаллов в ювелирной промышленности, в бижутерии кристаллы Сваровски.
Выполняя эти экспериментальные опыты, я расширила свой кругозор по предмету и данной теме. Еще раз убеждаюсь в том, что физика интересный предмет. Знания, которые я получила, пригодятся мне на практике, также для сдачи ОГЕ и в старших классах. Я теперь сама умею готовить мыло и сахарные леденцы, это оригинальные подарки своими руками для моих близких. Спасибо огромное за конкурс (бесплатный). Спасибо за внимание!!!
Для многих людей "парафин" - это прежде всего процедура в физиотерапевтическом кабинете или свечи, используемые для бытовых нужд. Что представляет собой это вещество, задумывались единицы. А ведь парафин не так прост, как кажется. Он имеет свои интересные особенности, свои достоинства и недостатки. Предлагаем вам полезную и занимательную информацию о парафине, о том, как его получают, как используют, чем он отличается от других подобных веществ.
Разница между воском и парафином
Все мы знаем, что существует как воск, так и парафин. Парафин - это вещество, которое представляет собой воскоподобную смесь, сформированную благодаря предельным углеводородам. Это производное нефти. Он, как правило, инертен ко многим химическим реагентам.
Состояние парафина находится в прямой зависимости от того, каково в нем соотношение концентрации углеводородов - как легких, так и тяжелых. В зависимости от структуры, фракционного состава и температуры плавления он бывает твердый (t пл = 28-70 °C), жидкий (t пл ≤ 27 °C), и мелкокристаллический - церезин (t пл > 60-80 °C). Химический состав всех парафинов должен нормироваться косвенно по температуре плавления и микротвердости.
Воск - это смесь простых липидов. В природе он весьма распространен. Температура его плавления находится в диапазоне 60-70 градусов. Озокерит, известный многим, это воск ископаемый, который в основном состоит из предельных углеводородов.
Горит или крошится?
Парафин способен сгореть полностью, во время горения парафина выделяется копоть. А воск обычно желто-коричневого цвета, в то время как парафин - белого (при условии, что в него не добавляют красители). Плотность парафина такова, что если его резать, он будет крошиться. Воск же нет. Он будет делиться на цельные кусочки. Парафин в чистом виде почти не приводит к аллергическим реакциям. Воск может вызвать на коже покраснение и сыпь.
Даже если парафин нагрет до достаточно высокой температуры, дискомфорта это не вызывает. Происходит это из-за того, что он способен отдавать тепло очень медленно, кожа не обжигается, а разогревается понемногу. Воск тоже не вызывает ожогов, и тоже способен в месте его наложения хорошо прогревать тело.
Сложности в работе с парафином
В любой аптеке можно приобрести парафин. Правда, бывает он крайне редко, да и работать с ним несколько сложнее, потому что он менее пластичен.
Применение парафина в косметике таково. Косметические компании кроме парафина могут предложить парафанго - это смесь в равных пропорциях парафина и лечебной грязи.
Чтобы растопить парафин, можно приобрести специальный прибор для разогрева. Он должен быть снабжен терморегулятором. Также подойдет и разогревающая ванночка.
Использование в косметике
Парафин обладает свойством омолаживать кожу, разглаживать морщинки. При косметических процедурах его немного разогревают и наносят на лицо первый слой. Последующие слои - а их должно быть в общей сложности четыре или пять, надо наносить парафином более высокой температуры - можно даже 48 градусов.
Длительность такой процедуры всего 10-15 минут. По окончанию этого времени застывший парафин можно осторожно снять с лица. После того, как маска удалена, умываться не нужно. А вот поухаживать за лицом при помощи ночного увлажняющего крема или сыворотки - будет в самый раз.
Здесь надо обратить внимание на то, что парафин остывает быстро, поэтому и маска постепенно отслаивается. Его можно использовать много раз. То, что перед каждой процедурой парафин надо расплавлять, не ухудшит его химическую структуру. Правда, существует мнение, что в нем могут накапливаться ненужные токсины, которые он впитывает из кожи, поэтому и использовать его можно только один раз. Но здесь каждый решает для себя сам.
Познакомимся с парафинотерапией
Очищенный парафин - это совершенно инертное вещество. Он не будет вступать в реакции с любыми компонентами косметики. Он не будет впитываться кожей и подойдет для любого ее типа.
Температура плавления парафина составляет 50 о С (в некоторых источниках - 52-55 о С), при этом он становится тягучей вязкой массой белого цвета. Именно таким парафин рекомендуется наносить на кожу. Никакого дискомфорта высокая температура парафина не вызывает.
После нанесения такой маски пройдет всего несколько минут, а температура кожи успеет возрасти на полтора-два градуса. Так как температура повышена, то верхний роговой слой кожи будет размягчаться, поры откроются, потоотделение активизируется. Но у влаги не получится испариться с поверхности кожного покрова, потому что парафин остается совершенно непроницаемым. Она остается на поверхности кожи, а после процедуры вновь впитывается, тем самым восстанавливая водный баланс.
При этом токсины в кожу уже не попадают, потому что молекула каждого токсина намного больше и тяжелее молекул воды.
Польза от нагревания и остывания парафина
Итак, мы уже знаем, что температура плавления парафина пятьдесят градусов. Эта цифра подходит для проведения разных косметических процедур, например, той, о которой шла речь немного выше. Благодаря тому, что температура кожи увеличивается, становится быстрее и кровоток. Кожа при этом получает больше кислорода и питательных веществ. Когда усиливается кровообращение, будет усиливаться, соответственно, и лимфоток, то есть будут выводиться токсины. Кроме того, когда температура повышена, часть токсических веществ будет выступать на поверхность кожи вместе с влагой.
Когда парафин - это чудо современной косметики - остывает, он также оказывает положительное действие на кожную поверхность. При охлаждении масса парафина будет уменьшаться в объеме и обеспечивать лифтинговый эффект.
Восстанавливающий эффект
Парафинотерапия представляет собой поистине уникальную восстанавливающую процедуру, которая способна возвратить уставшей коже ухоженный вид. Используется жидкий парафин, а сама терапия имеет великолепную репутацию среди косметологов и людей, обратившихся к ним за помощью.
Парафин медицинский способен улучшить обменные процессы организма, обеспечить омолаживающий эффект, увлажнить кожу, влиять на ее тонус. Приносит пользу это вещество и при выполнении терапевтических процедур для больных суставов, при ушибах, растяжении связок, некоторых других болезненных состояниях.
Лечебный эффект парафина медицинского в том, что он в больном органе улучшает кровообращение, нормализует обмен веществ. Используют парафиновые аппликации и при простуде, сопровождающейся кашлем. В этом случае выделяемое им тепло способствует отделению мокрот, что облегчает состояние больного.
Виды парафина
В промышленности парафин бывает нескольких видов:
Неочищенный, или спичечный;
Высокоочищенный технический (марок А и Б);
Парафин технический очищенный (марки Г и Д);
Медицинский.
Как уже упоминалось выше, одной из наиболее весомых характеристик парафина является температура его плавления, составляющая не ниже 50 градусов по Цельсию.
Плотность парафина твердого при 15° (в зависимости от его чистоты) может колебаться от 0, 881 — 0, 905 г/см3 (это неочищенный парафин) до 0, 907 — 0, 915 г/см3 (это парафин очищенный).
Как изготовить парафиновые свечи
Парафиновый воск был получен более века назад. В то время это изобретение спасло от истребления исчезающие виды китов. До этого китовое масло использовали в осветительных лампах. Когда появился парафин, свечи начали делать из уже из него, ведь он был намного дешевле.
Парафин для свечей используется только технический. Нередко он бывает с аромадобавками и красителями. В домашних условиях такие свечи изготовить тоже несложно. Следует подготовить фитиль и немного парафина. В качестве фитиля подойдет нить - джутовая или хлопчатобумажная. Можно применить даже тоненько скрученные ватные жгутики. В куске парафина надо высверлить тонкое отверстие и протянуть сквозь него фитиль. Второй способ - в подготовленную форму поместить фитиль и добавить расплавленный парафин.
Смазываем лыжи парафином правильно
Кроме обычных лыжных мазей сейчас широко распространен парафин для лыж. Он подразделяется согласно составам на два вида - для скольжения и для закрепления. Правда, чтобы обработать ими лыжи, необходим специальный инструмент - утюжок.
Если лыжник уверен в том, что для улучшения лыжных характеристик (ходовых) надо смазывать лыжи только парафином, надо знать, как проходит этот процесс. Надо закрепить лыжу в станок, а пол рядом застелить газетами, пленкой или старой ненужной тканью. Используя специальный утюжок, следует разогреть парафин и аккуратно накапать его на поверхность скольжения. Теперь необходимо, этим утюжком проглаживать его поверхность, дабы парафин был в нее вплавлен.
Когда парафиновый слой мастер выровняет, надо дать ему остыть. Позже можно снять излишки скребочком. А потом необходимо провести по поверхностям лыж жесткой щеточкой, у которой щетина пластиковая либо металлическая. Так надо сделать, чтобы был сохранен микрорельеф пластика. Не стоит слишком сильно усердствовать, потому что впадины рисунка могут сохранить частички парафина. В самом конце стоит пройтись по лыжам фибриленом. Если его под рукой нет, можно воспользоваться капроновым чулком, сложенным несколько раз.
Если лыжи пластиковые, то правильнее использовать только фабричные смазки. А вот если они деревянные, то полет фантазии неограничен. Начинающие лыжники обычно задают один и тот же, важный для них, вопрос: подойдет ли парафин от свечки либо воск для того, чтобы смазывать им лыжи? Ответ очень простой: да, подойдет, но в такой смазке не будет фторсодержащих и температурных добавок, которые улучшат качество скольжения.
От бывалых лыжников можно услышать весьма полезный совет: если нет возможности или желания искать фирменные мази, правильнее будет применение не свечного, а медицинского парафина. Для свечей применяют нефтяной спичечный парафин или стеарин. Прочность таких веществ маловата, и с лыжной поверхности она сотрется всего через два часа после начала катания. Парафин медицинский по своим свойствам более прочный к истиранию, поэтому он более предпочтителен.
Парафин - это смесь твёрдых высокомолекулярных углеводородов предельного характера, нормального и изостроения, с незначительной примесью циклических углеводородов, получаемая главным образом из нефти, озокерита, а также синтетически - восстановлением СО водородом. Углеводороды, входящие в состав парафина, делят на парафины и церезины.
К парафинам, характеризующимся пластинчатой или ленточной структурой кристаллов, относятся смеси твёрдых углеводородов, являющиеся малоразветвлёнными гомологами метана с температурой плавления 50-70°, состава С 19 Н 40 - С 35 Н 72 ; выкипают в интервале 40-500°. Химически парафины очень устойчивы.
Церезины обладают мелкокристаллическим строением, температурой плавления 65-88°, большими по сравнению с парафинами плотностью, показателем преломления, вязкостью и более высокой реакционной способностью. Церезины являются изопарафинами с беспорядочно расположенными боковыми цепями, содержащими в среднем 3 атома углерода каждая.
Очищенный парафин - бесцветный продукт, без запаха и вкуса, жирный на ощупь, нерастворим в воде и спирте, хорошо растворим в большинстве органических растворителей и минеральных маслах; при нагревании растворим во многих растительных маслах. Плотность твёрдого парафина при 15° в зависимости от его чистоты колеблется от 0, 881 - 0, 905 г/см 3 (неочищенный парафин) до 0, 907 - 0, 915 г/см 3 (очищенный парафин). Вследствие неоднородности состава парафина температуры начала и конца его плавления могут различаться на 10-12°. Плохо очищенный парафин имеет жёлтый или бурый цвет и темнеет на свету.
Химические свойства парафина соответствуют характеру входящих в его состав метановых углеводородов. При обычной температуре парафин очень устойчив к действию кислот и оснований, щелочных металлов, окислителей и галогенов. При нагревании парафин вступает во взаимодействие с галогенами, при окислении, например, азотной кислотой образуются карбоновые кислоты, при действии кислорода - высшие жирные кислоты, спирты и другие кислородсодержащие продукты.
Парафин получают в основном (~ 90%) из парафинистых нефтей (парафинистый дистиллят, фракция, кипящая при 300-500°). Наиболее выгодны для переработки так называемые высокопарафинистые нефти с температурой застывания парафинистой фракции 21° и выше и с содержанием парафина выше 2%.
Парафинистый дистиллят из нефти получают на атмосферно-вакуумных трубчатых установках, после чего дистиллят перерабатывают обычно следующими методами:
- фильтрпрессованием с последующим « потением »;
- депарафинизацией с избирательными растворителями.
Фильтрпрессование слагается из кристаллизации, фильтрования и « потения ». Кристаллизацию проводят в кристаллизаторах различного типа, предварительно охлаждая дистиллят и добиваясь наиболее полного отделения твёрдого парафина от масла и получения его в крупнокристаллической форме. Выкристаллизовавшийся парафин в смеси с маслом фильтруют в охлаждённом состоянии для отделения от масла на фильтрпрессах под давлением до 25 атм., или же на барабанных вакуум-фильтрах. Получаемая при фильтровании лепёшка твёрдого парафина содержит до 30% масла и называется парафиновым гачем. Для отделения от масла гач подвергают « потению », выдерживая его в специальных камерах при определённом температурном режиме. При этом масло, заключённое между кристаллами парафина, вытекает. Очистку полученного сырца производят 102-103% олеумом при температуре ~ 100° с последующей нейтрализацией щёлочью и очисткой отбеливающими глинами.
Депарафинизацию производят с помощью селективных растворителей, при этом получают не только парафин, но и низкозастывающие смазочные масла. Сырьём служит масляный парафинистый дистиллят с температурой кипения 350-500°, смешиваемый при 70-90° в отношении 1: 3 с селективным растворителем (30% ацетона, 40% бензола, 30% толуола). Смесь последовательно проходит через ряд кристаллизаторов с прогрессивно понижающейся температурой. Выкристаллизовавшееся сырьё поступает на вакуум-фильтр, где отделяется частично обезмасленный парафин, который затем смешивают с охлаждённым до + 5° растворителем для отмывки от масла и вновь фильтруют. Получаемый парафин-сырец очищают перколляцией .
Некоторые сорта низкоплавких парафинов, состоящих из н-парафинов, получают при карбамидной депарафинизации парафинистых газойлей, однако основное назначение этого процесса - получение низкозастывающих дизельных топлив. Синтетический парафин получают восстановлением СО водородом при 160-300° и давлении 10-20 атм. над железным или кобальт-ториевым катализатором. Получаемый парафин не нуждается в дополнительной очистке.
Выпускаемые промышленностью нефтяные парафины подразделяются на технические высокоочищенные, марок А и Б, медицинский, технические очищенные, марок Г и Д и неочищенный (спичечный). Важнейшими характеристиками парафина являются: температура плавления - не ниже 50-54° (спичечный не ниже 42°) и содержание масла - не более 0, 6 - 2, 3% (спичечный 5%).
Парафин применяют в бумажной, текстильной, полиграфической, кожевенной и лакокрасочной промышленности, в электротехнике, для медицинских целей и другое. Как химическое сырьё парафин используют для получения высших жирных кислот и спиртов, моющих и поверхностно-активных веществ, присадок к смазочным маслам и т. д.
