Articulo de referencia

Cera

Palmitato de cetilo , un éster de cera típico Base de panal comercial , fabricada mediante la compresión de cera de abejas entre rodillos metálicos con patrones. Las ceras son u...

Palmitato de cetilo , un éster de cera típico
Base de panal comercial , fabricada mediante la compresión de cera de abejas entre rodillos metálicos con patrones.

Las ceras son una clase diversa de compuestos orgánicos que son sólidos lipofílicos y maleables a temperaturas cercanas a la ambiente. Incluyen alcanos superiores y lípidos , con puntos de fusión generalmente superiores a los 40  °C (104 °F), que al fundirse dan lugar a líquidos  de baja viscosidad . Las ceras son insolubles en agua, pero solubles en disolventes orgánicos no polares como el hexano , el benceno y el cloroformo . Las ceras naturales de diversos tipos son producidas por plantas y animales y se encuentran en el petróleo .

Química

Cera para suelos y muebles de la marca Ceroline, primera mitad del siglo XX. De la colección del Museo del Objeto del Objeto .

Las ceras son compuestos orgánicos que se caracterizan por consistir en largas cadenas alquílicas alifáticas , aunque también pueden contener compuestos aromáticos . Las ceras naturales pueden contener enlaces insaturados e incluir diversos grupos funcionales como ácidos grasos , alcoholes primarios y secundarios , cetonas , aldehídos y ésteres de ácidos grasos . Las ceras sintéticas suelen consistir en series homólogas de hidrocarburos alifáticos de cadena larga ( alcanos o parafinas) que carecen de grupos funcionales . [ 1 ]

ceras vegetales y animales

Las ceras son sintetizadas tanto por plantas como por animales. Las de origen animal suelen consistir en ésteres de cera derivados de diversos ácidos grasos y alcoholes carboxílicos. En las ceras de origen vegetal, pueden predominar sobre los ésteres las mezclas características de hidrocarburos no esterificados. [ 2 ] La composición depende no solo de la especie, sino también de la ubicación geográfica del organismo.

ceras animales

La cera animal más conocida es la cera de abejas , utilizada en la construcción de los panales de las colmenas, pero otros insectos también secretan ceras. Un componente principal de la cera de abejas es el palmitato de miricilo, que es un éster de triacontanol y ácido palmítico . Su punto de fusión es de 62–65 °C (144–149 °F) . El espermaceti se encuentra en grandes cantidades en el aceite de la cabeza del cachalote . Uno de sus principales constituyentes es el palmitato de cetilo , otro éster de un ácido graso y un alcohol graso . La lanolina es una cera obtenida de la lana, compuesta por ésteres de esteroles . [ 1 ]  

ceras vegetales

Las plantas secretan ceras en y sobre la superficie de sus cutículas como una forma de controlar la evaporación, la humectabilidad y la hidratación. [ 3 ] Las ceras epicuticulares de las plantas son mezclas de hidrocarburos alifáticos de cadena larga sustituidos, que contienen alcanos, ésteres alquílicos, ácidos grasos, alcoholes primarios y secundarios, dioles , cetonas y aldehídos. [ 2 ] Desde la perspectiva comercial, la cera vegetal más importante es la cera de carnauba , una cera dura obtenida de la palma brasileña Copernicia prunifera . Contiene el éster cerotato de miricilo, sus numerosas aplicaciones incluyen confitería y otros recubrimientos de alimentos, abrillantador de automóviles y muebles, recubrimiento de hilo dental y cera para tablas de surf . Otras ceras vegetales más especializadas incluyen el aceite de jojoba , la cera de candelilla y la cera de ouricury .

Ceras vegetales y animales modificadas

Las ceras o aceites de origen vegetal y animal pueden someterse a modificaciones químicas selectivas para producir ceras con propiedades más deseables que las disponibles en la materia prima sin modificar. [ 4 ] Este enfoque se ha basado en métodos de química verde, incluyendo la metátesis de olefinas y reacciones enzimáticas, y puede utilizarse para producir ceras a partir de materias primas económicas como los aceites vegetales. [ 5 ] [ 6 ]

ceras derivadas del petróleo

Aunque muchas ceras naturales contienen ésteres, las ceras de parafina son hidrocarburos, mezclas de alcanos generalmente en una serie homóloga de longitudes de cadena. Estos materiales representan una fracción significativa del petróleo. Se refinan mediante destilación al vacío . Las ceras de parafina son mezclas de n- e isoalcanos saturados , naftenos y compuestos aromáticos sustituidos con alquilo y nafteno. Una composición química típica de cera de parafina de alcano comprende hidrocarburos con la fórmula general C n H 2 n +2 , como el hentriacontano , C 31 H 64 . El grado de ramificación tiene una influencia importante en las propiedades. La cera microcristalina es una cera derivada del petróleo de menor producción que contiene un mayor porcentaje de hidrocarburos isoparafínicos (ramificados) e hidrocarburos nafténicos.

Anualmente se producen millones de toneladas de ceras de parafina. Se utilizan en alimentos (como chicles y envoltorios de queso), en velas y cosméticos, como recubrimientos antiadherentes e impermeabilizantes y en abrillantadores.

cera de Montana

La cera de montano es una cera fosilizada extraída del carbón y el lignito . [ 7 ] Es muy dura, debido a su alta concentración de ácidos grasos saturados y alcoholes. Aunque es de color marrón oscuro y tiene olor, puede purificarse y blanquearse para obtener productos comercialmente útiles.

A partir de 1995, se consumían anualmente unos 200 millones de kilogramos de ceras de polietileno. [ 3 ]

Las ceras de polietileno se fabrican mediante uno de tres métodos:

  1. La polimerización directa del etileno, que potencialmente incluye comonómeros;
  2. La degradación térmica de la resina de polietileno de alto peso molecular;
  3. Recuperación de fracciones de bajo peso molecular a partir de la producción de resinas de alto peso molecular.

Cada técnica de producción genera productos con propiedades ligeramente diferentes. Las propiedades clave de las ceras de polietileno de bajo peso molecular son la viscosidad, la densidad y el punto de fusión.

Las ceras de polietileno producidas mediante degradación o recuperación a partir de corrientes de resina de polietileno contienen materiales de muy bajo peso molecular que deben eliminarse para prevenir la volatilización y posibles riesgos de incendio durante su uso. Las ceras de polietileno fabricadas por este método suelen someterse a un proceso de despojamiento de fracciones de bajo peso molecular para obtener un punto de inflamación superior a 260  °C (500 °F  ). Muchas plantas de resina de polietileno producen una corriente de bajo peso molecular, a menudo denominada cera de bajo polímero (LPW). La LPW no está refinada y contiene oligómeros volátiles, catalizador corrosivo y puede contener otros materiales extraños y agua. El refinado de la LPW para producir cera de polietileno implica la eliminación de oligómeros y catalizador peligroso. Un refinado adecuado de la LPW para producir cera de polietileno es especialmente importante cuando se utiliza en aplicaciones que requieren la certificación de la FDA u otras certificaciones regulatorias.

Usos

Las ceras se consumen principalmente a nivel industrial como componentes de formulaciones complejas, a menudo para recubrimientos. El uso principal de las ceras de polietileno y polipropileno es en la formulación de colorantes para plásticos . Las ceras confieren efectos mate (es decir, acabados sin brillo) y resistencia al desgaste a las pinturas. Las ceras de polietileno se incorporan a las tintas en forma de dispersiones para disminuir la fricción. Se emplean como agentes desmoldantes , se utilizan como agentes deslizantes en muebles y confieren resistencia a la corrosión. [ 3 ]

Antigüedad

La cera se puede utilizar para hacer figurillas , muñecas , [ 8 ] cabezas de títeres , [ 9 ] esculturas de cera , etc. El Departamento de Antigüedades Egipcias del Louvre exhibe muchas figurillas humanas, animales o de dioses, pseudomomias (E 21), así como moldes de figurillas de cera (N 1557); una figurilla de encantamiento que representa a un perro devorando a un hombre (E 27079); y una tablilla de cera (E 10498) conocida como el "cahier de Papnoution", cubierta de cera y utilizada como pizarra para escribir (MND 552), etc.

Velas

Vela de cera

Para la fabricación de velas , que se utilizan para iluminación y decoración, se emplean ceras como la parafina o la cera de abeja , y grasas sólidas como el sebo . Otro combustible utilizado en la fabricación de velas es la soja . La cera de soja se obtiene mediante el proceso de hidrogenación a partir de aceite de soja.

Productos de madera

Las ceras se utilizan como acabados y recubrimientos para productos de madera. [ 10 ] La cera de abejas se utiliza frecuentemente como lubricante en las guías de los cajones donde hay contacto de madera con madera.

Otros usos

Un recubrimiento de cera hace que este cáñamo de Manila sea impermeable.
Una lámpara de lava es un artículo novedoso que contiene cera que se derrite desde abajo mediante una bombilla. La cera sube y baja formando decorativas gotas fundidas.

La cera de lacre se usaba para sellar documentos importantes en la Edad Media . Las tablillas de cera se usaban como superficies de escritura. En la Edad Media existían diferentes tipos de cera, a saber, cuatro tipos de cera ( Ragusa , Montenegro , Bizantina y Búlgara ), ceras "ordinarias" de España , Polonia y Riga , ceras sin refinar y ceras de colores (roja, blanca y verde). [ 11 ] [ 12 ] Las ceras se usan para hacer papel encerado , impregnar y recubrir papel y cartón para impermeabilizarlo o hacerlo resistente a las manchas, o para modificar sus propiedades superficiales. Las ceras también se usan en betún para zapatos , abrillantadores de madera y abrillantadores para automóviles, como agentes desmoldantes en la fabricación de moldes , como recubrimiento para muchos quesos y para impermeabilizar cuero y tela. La cera se ha usado desde la antigüedad como modelo temporal y removible en la fundición a la cera perdida de oro , plata y otros materiales.

La cera pigmentada de colores se ha utilizado como medio en la pintura encáustica y se utiliza hoy en día en la fabricación de crayones , marcadores de porcelana y lápices de colores . El papel carbón , utilizado para hacer duplicados de documentos mecanografiados , estaba recubierto con negro de carbón suspendido en cera, generalmente cera de montano , pero ha sido reemplazado en gran medida por fotocopiadoras e impresoras de computadora . En otro contexto, el lápiz labial y la máscara de pestañas son mezclas de varias grasas y ceras coloreadas con pigmentos, y tanto la cera de abejas como la lanolina se utilizan en otros cosméticos . La cera para esquís se utiliza en el esquí y el snowboard . Además, los deportes de surf y skateboarding [ 13 ] a menudo utilizan cera para mejorar el rendimiento.

Algunas ceras se consideran aptas para uso alimentario y se utilizan para recubrir tablas de cortar de madera y otros utensilios que entran en contacto con alimentos. La cera de abeja o la cera sintética de color se utilizan para decorar huevos de Pascua en Rumania, Ucrania, Polonia, Lituania y la República Checa. La parafina se utiliza en la elaboración de dulces recubiertos de chocolate.

La cera también se utiliza en balas de cera , que se emplean como elementos de simulación, y para la escultura en cera .

Ejemplos específicos

ceras animales

ceras vegetales

ceras minerales

ceras de petróleo

Véase también

Referencias

  1. 1 2 Wilhelm Riemenschneider1 y Hermann M. Bolt (2005). "Ésteres, orgánicos". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Wiley-VCH, Weinheim. doi : 10.1002/14356007.a09_565.pub2 .
  2. 1 2 EA Baker (1982) Química y morfología de las ceras epicuticulares de las plantas. En La cutícula vegetal. Ed. DF Cutler, KL Alvin, CE Price. Academic Press. ISBN 0-12-199920-3
  3. ^ Uwe Wolfmeier, Sr. Hans Schmidt, Franz-Leo Heinrichs, Georg Michalczyk, Wolfgang Payer, Wolfram Dietsche, Klaus Boehlke, Gerd Hohner, Josef Wildgruber "Ceras" en la Enciclopedia de química industrial de Ullmann, Wiley-VCH, Weinheim , 2002. doi : 10.1002/14356007.a28_103 .
  4. Floros, Michael C.; Raghunanan, Latchmi; Narine, Suresh S. (2016-11-01). "Una caja de herramientas para la caracterización de ceras de base biológica". European Journal of Lipid Science and Technology . 119 (6) 1600360: n/a. doi : 10.1002/ejlt.201600360 . ISSN 1438-9312 . 
  5. Schrodi, Yann; Ung, Thay; Vargas, Angel; Mkrtumyan, Garik; Lee, Choon Woo; Champagne, Timothy M.; Pederson, Richard L.; Hong, Soon Hyeok (2008-08-01). "Catalizadores de metátesis de olefinas de rutenio para la etenólisis de materias primas renovables". CLEAN – Soil, Air, Water . 36 (8): 669– 673. Bibcode : 2008CSAW...36..669S . doi : 10.1002/clen.200800088 . ISSN 1863-0669 . 
  6. Petersson, Anna EV; Gustafsson, Linda M.; Nordblad, Mathias; Börjesson, Pål; Mattiasson, Bo; Adlercreutz, Patrick (2005-11-17). "Ésteres de cera producidos por síntesis enzimática energéticamente eficiente sin disolventes y su aplicabilidad como recubrimientos para madera" . Green Chemistry . 7 (12): 837. doi : 10.1039/b510815b . ISSN 1463-9270 . Archivado del original el 09-12-2019 . Recuperado el 06-12-2016 . 
  7. Ivanovsky, Leo (1952). Química y tecnología de la cera .
  8. Muñecas como las pequeñas muñecas de cera para la casa de muñecas hechas para Petronella Dunois (anónima, c. 1676) en el Rijksmuseum, BK-14656:
  9. Marsella : Mucem, Ph.1944.129.61.
  10. "Cera de acabado en pasta Minwax® | Productos especiales" . Minwax.com. 31 de enero de 2012. Archivado del original el 5 de noviembre de 2012. Consultado el 15 de diciembre de 2012 .
  11. Las artes racionales de vivir: Conferencia de Ruth y Clarence Kennedy en el Renacimiento, 1982, página 187, Estudios de Historia, No 50, Alistair Cameron Crombie, Nancy G. Siraisi, Departamento de Historia de Smith College, 1987.
  12. Cosman, Madeleine Pelner; Jones, Linda Gale (2008). Manual de la vida en el mundo medieval . Vol. 2. Facts On File, Infobase Publishing. pág. 202. ISBN   978-0-8160-4887-8. LCCN 2007000887 . OCLC 77830539 . OL 11359718M .   
  13. Russell (28 de julio de 2021). "Cómo hacer cera para monopatín: una guía casera de bricolaje" . www.blackspell.co.uk . Consultado el 22 de septiembre de 2021 .