Paraffin

  Paraffin (Latein parum affinis, "wenig verwandt, wenig reaktionsfähig") bezeichnet ein Gemisch aus Alkanen (gesättigte Kohlenwasserstoffe) mit der allgemeinen Summenformel C_nH_2n+2. Die Zahl n liegt zwischen 18 und 32, die molare Masse damit zwischen 275 und 600 Gramm pro Mol. Hartparaffin schmilzt zwischen 50 und 60 °C, Weichparaffin bei etwa 45 °C. Die Mikrowachse weisen sogar Erstarrungspunkte zwischen 70 und 80 °C auf und enthalten Kettenlängen (n) von bis zu 75 Kohlenstoff-Atomen. Zwischen den Hartparaffinen und den Mikrowachsen liegen die Intermediate, die Erstarrungspunkte von 60-70 °C aufweisen.

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Spezielle Paraffine

Auf Grund unterschiedlicher Zusammensetzungen, Herstellungsmethoden und verschiedener Verwendungszwecke werden Paraffine auch als Mikrowachs, Ceresin (Mineralwachs, Paraffinwachs), Petrolatum, Petroleum oder Vaseline verkauft.

Eigenschaften

Die Eigenschaften der Paraffine lassen sich direkt aus der homologen Reihe der Alkane herleiten. Paraffin ist wachsartig, brennbar, geruch- und geschmacklos, ungiftig und elektrisch isolierend, Wasser abstoßend, mit Fetten und Wachsen zusammenschmelzbar, jedoch gegenüber vielen Chemikalien reaktionsträge (inert). Beispielsweise ist es ziemlich beständig gegen Schwefelsäure, Brom und kalte Salpetersäure. In Reinform ist es weiß durchscheinend. Es ist unlöslich in Wasser, aber leicht löslich in Benzin, Ether und Chloroform. Paraffine sind aus unverzweigten (n-) und verzweigten (iso-)Alkanen zusammengesetzt. Es wird unterschieden zwischen

• dünnflüssigen Paraffinen (Paraffinum perliquidum), welche eine Viskosität von 25–80 mPa×s haben,
• dickflüssigen Paraffinen (Paraffinum liqudum), welche als ölige Flüssigkeit eine Viskosität von 110–230 mPa×s haben und
• Hartparaffinen (Paraffinum solidum), welche als feste kristalline Masse eine Erstarrungstemperatur von 50–62 °C haben. In Hartparaffinen dominieren die n-Alkane, in Mikrowachsen dagegen die Iso-Alkane.

Gefahren

Für die Umwelt ist Paraffin gewöhnlich unbedenklich. Ein großer Schaden wird allerdings angenommen bei Hautcremes, die Paraffin enthalten. Die Zeitschrift Ökotest wertet paraffinhaltige Cremes massiv ab, wenn sie einen bestimmten Prozentsatz enthalten, da die große Gefahr der Austrocknung der Haut droht, mit zunehmender Faltenbildung. Das, was verhindert werden soll (Hautaustrocknung / Faltenbildung) wird genau erzeugt. Ökotest äußert sich wie folgt dazu: "Paraffine: Sammelbezeichnung für unzählige künstliche Stoffe aus Erdöl (...) behindern die natürlichen Regulationsmechanismen (...)können sich in Leber, Niere und Lymphknoten anreichern (...)." (Quelle: Ökotest Kosmetik, Nr. 1. 2001, S. 121) Ökotest warnt vor mehr als 10 % in einer Creme. Produkte beliebter Firmen wie Nivea enthalten wesentlich mehr Paraffin in ihren Cremes.

Ein anderes Problem stellt seine häufige Verwendung als Mittel zum Einwachsen von Skiern, Snowboards und Schlittenkufen dar: Die eingewachsten Sportgeräte hinterlassen eine Spur von Paraffin. Da die vielbefahrenen Pisten nach der Schneeschmelze meist als Viehweiden genutzt werden, wird am Gras klebendes Wachs von den Tieren aufgenommen. Vor allem im Start- und Zielbereich der Pisten kann die Paraffinkonzentration hoch sein und den Boden schädigen. Als Ersatz bietet sich Bienenwachs an, welches abbaubar ist.

Herstellung

Paraffin wird aus den sogenannten Schmierölschnitten der Vakuumdestillation gewonnen. Bei deren Entparaffinierung entstehen als Nebenprodukt die sogenannten Paraffin-Gatsche, die noch 2 bis 30% Ölanteile enthalten. Aus diesen Gatschen wird durch Entölung mit unterschiedlichen Ölabtrennungsverfahren (Schwitzentölung, Lösemittelentölung, Sulzer-Kristallisationsentölung) das Rohparaffin gewonnen. Das Rohparaffin wird anschließend weiter raffiniert (s.u.). Daneben wird es auch aus Braunkohle, aus bituminösen Schiefern und Torfkohlen hergestellt. In letzter Zeit werden auch die mit dem Fischer-Tropsch-Verfahren (Sasol, Shell) hergestellten synthetischen Paraffine immer wichtiger. Diese bestehen im Unterschied zu den mineralölstämmigen Produkten überwiegend aus unverzweigten n-Alkanen.

Bei der Gewinnung von Paraffinen fallen außerdem als Nebenprodukt Paraffinöle an, die weiter zu Weißölen raffiniert werden können, welche als hochwertige Schmiermittel dienen. Weiterhin kommen raffinierte Weißöle im Pharmabereich, sowie bei der Herstellung von Vaseline zum Einsatz.

Hartparaffine

Die Hart- und Intermediate-Paraffine werden aus Gatschen hergestellt. Diese Gatsche fallen bei der Entparaffinierung von Motorölen als Nebenprodukt an. Die Gatsche werden mit Hilfe von Lösungsmittel-, Schwitz- und Kristallisationverfahren (modernstes Verfahren der Sulzer-Chemtech) von Ölresten befreit. Danach werden diese Rohparaffine raffiniert (Hydrierung oder Bleichverfahren), wobei Aromaten, Schwefel- und Stickstoffverbindungen umgewandelt bzw. entfernt werden. Durch die Raffination entsteht ein weißes, geruchloses Produkt, welches in der Lebensmittel-, Kosmetik (Vaseline) und Pharmaindustrie verwendet werden kann.

Mikrowachse

Mikrowachse (auch mikrokristalline Wachse genannt) werden dagegen aus dem Vakuumrückstand der Motorölraffinerie gewonnen, d.h. hier müssen durch ein spezielles Raffinationverfahren (z.B. Propan-Entasphaltierung) die schweren Rohölkomponenten entfernt werden. Danach ist der Ablauf (Entparaffinierung, Entölung, Raffination) analog wie bei den anderen Paraffinen.

Verwendung

• Herstellung von Kerzen
• Produktion von Wachsdispersionen zur Imprägnierung von Holzwerkstoffen
• zum Tränken des Holzes von Streichhölzern
• Brennstoff für Öllampen
• Wachsmalstifte
• als wasserabweisender (hydrophober) Überzug bzw. Imprägnierung von Papier, Textilien und Isolierstoffen
• als Paraffinum liquidum zur Pflege von Holzoberflächen
• zum Präparieren archäologischer Funde
• zur Herstellung von mikroskopischen Präparaten
• festes Treibmittel für Hybridraketen
• Als Linse zum Bündeln von Mikrowellen
• Lackpoliturzusatz
• Versiegeln von Gläsern und Flaschen
• Feuerspucken
• Speichermedium in Latentwärmespeichern (u.a. in der Solarthermie)
• in der Physikalischen Therapie als Paraffin-Fango
• als Bindemittel in Nasensalben
• in der Reifenherstellung als Ozonschutz
• als Grillanzünder
• in der Kosmetikindustrie als Pflegeöl
• Zusatzstoff in Tarnschminke
• in der Medizin als Gegenmaßnahme bei Vergiftungen durch oral eingenommene, fettlösliche Toxine (Resorptionsverhinderung)
• als Austriebsspritzmittel im Pflanzenschutz (Larven werden durch Paraffinfilm erstickt)
• zur Konservierung anatomischer Präparate (Paraffinierung)

Wichtige Produkte

Hauptabnehmer von Paraffin ist weltweit die Kerzenindustrie (Teelichte, Haushaltskerzen, Dekorationskerzen). Es ist preiswerter als das Stearin, das aus tierischen oder pflanzlichen Produkten gewonnen wird und im Wesentlichen aus Palmitin- und Stearinsäureestern des Glycerins besteht.

Paraffin dient als Grundstoff für Salben und Cremes (Vaseline), für Kosmetik- und Medizinprodukte (z.B.: Labello), (Fußboden)Pflege- und Putzmittel für beispielsweise Holz, Metall und Autopolituren oder Schuhcremes. Flüssige Paraffine werden als mildes Laxans und als Suspensionsmittel in der IR-Spektroskopie eingesetzt.

Bei der Herstellung von Käse dient es bei einigen Sorten als Überzug der Rinde, um den Laib zu konservieren und vor Austrocknung zu schützen, beispielsweise beim Edamer oder Bonbel/Babybel. Weiterhin wird es bei der Herstellung von Kaugummi und Süßwaren verwendet.

Große Mengen werden auch im Korrosionsschutz in der Autoindustrie (Flutwachse) oder als Zusatz zu Gummiprodukten z. B. Reifen (Lichtschutzwachse, Ozonschutzwachse) verwendet. Lichtschutzwachse können auch aus synthetischen Wachsen, die mittels der Fischer-Tropsch-Synthese gewonnen werden, hergestellt werden.

Englischer Sprachgebrauch

Die englische Bezeichnung lautet ebenfalls paraffin, wobei im britischen Englisch zwischen paraffin oil (Petroleum) und paraffin wax (Paraffin) unterschieden wird.

Siehe auch

• Vaseline