ceras-cp y entalpia

Un tema caliente

Dr. Michael Matthäi

Contenido

1. Introducción

2. Parámetros que dependen de la temperatura

3. Puntos y temas claves

4. Comportamiento de quemado / llama

5. Resumen

Las zonas climáticas del mundo

Source: Centre for Atmospheric Science, Cambridge University, P. Braesicke

°C

95 °F

32 °F

-67 °F

La influencia de la temperatura

Calidad del producto final

Temperatura

Proceso de producciónParaffin WaxCostos Seguridad

Fases importantes de la temperaturaPunto de inflamación

Punto de fusión /solidificación

Punto de cambiode la cristalización

Temperaturaambiental / de almacenaje

Punto deenturbiamiento

Punto de fractura

Parámetros que dependende la temperatura

Parámetros que dependen de la temperaturaViscosidad

Solubilidad

Densidad / Contracción

Conductibilidad del calor

Dureza

Parámetros que dependen de la temperatura 1. Viscosidad

158 °F 221 °F

126/129 °F133/136 °F

136/139 °F

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

14,0

70 75 80 85 90 95 100 105Temperatura en °C

Visc

osid

ad k

inem

átic

aen

mm

²/s

Cera parafínica 52/54 °CCera parafínica 56/58 °CCera parafínica 58/60 °CRecubrimientoCera microcristalina

Parámetros que dependen de la temperatura 2. Solubilidad

Solubilidad de aire en cera parafínica

32 °F 212 °F

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Temperatura en °C

Volu

men

en

% d

el a

ire

C20C25C30

Parámetros que dependen de la temperatura 3. Densidad / contracción

DensidadPesoVolumen =

68 °F 212 °F

740

760

780

800

820

840

860

880

900

920

20 30 40 50 60 70 80 90 100Temperatura en °C

Den

sida

d en

kg/

m³

0,220

0,225

0,230

0,235

0,240

0,245

0,250

0,255

0,260

60 65 70 75 80 85 90 95 100Temperatura en °C

Con

duct

ibili

dad

térm

ica

en W

/ (m

K)

SemiFully

Parámetros que dependen de la temperatura 4. Conductibilidad térmica

Agua = 0.6 W / (m K)Acerca = 45 W / (m K)

212 °F140 °F

24,9°C

59,2°C

30

40

50

57,2°C

51,6°C

43,2°C

35,8°C

29,9°C86 °F

122 °F

Parámetros que dependen de la temperatura 4. Conductibilidad térmica

0,215

0,220

0,225

0,230

0,235

0,240

0,245

0,250

0,255

0,260

0,0% 5,0% 10,0% 15,0% 20,0%Porcentaje de polímero en la cera parafínica

Con

duct

ibili

dad

térm

ica

W /

(m K

)

17,6°C37°C

Parámetros que dependen de la temperatura 5. Dureza

77 °F 104 °F

126/129 °F

133/136 °F

140/143 °F

0

20

40

60

80

100

120

140

160

25 27,5 30 32,5 35 37,5 40Temperatura en °C

Pene

trac

ión

en 0

,1 m

m

Cera parafínica 54/56 °CCera parafínica 56/58 °CCera microcristalinaCera parafínica 60/62 °C

27,3°C

55,0°C

30

35

40

45

50

55

28,0°C

41,9°C

50,8°C

51,7°C

27,9°C

122 °F

86 °F






Punto de fractura


Punto de inflamaciónEjemplosGasolina: -20 °CFragancias: 50 - 100 °CCera parafínica: > 200 °C

Punto de inflamaciónSeguridad de quemado

27,9°C

169,7°C

50

100

150

154,8°C 140,4°C

131,3°C

135,8°C

154,3°C130,8°C

98,0°C

122 °F

302 °F





Punto deenturbia-miento

Punto de fractura


Punto de enturbiamientoEmpieza la cristalización de los componentes de alto punto de fusión.

90 °C85 °C80 °C75 °C70 °CUn polímero en ceraparafínica

Enfriamiento de cera parafínica

Punto de enturbiamiento Temperatura en el “burning bowl”

Ácido esteárico Cera paravasos

Cera parafínica 62/64

Gel Wax Cera de abejaCera parafínica 52/54

Ácido esteárico Cera parafínica 52/54

26,3°C

104,7°C

40

60

80

100

93,9°C

78,6°C

71,8°C64,1°C59,7°C

60,8°C

59,0°C73,0°C

52,2°C

Punto de enturbiamiento Su influencia en quemado de las velas

Deposito de hollín yformación de “mushrooms”

Congestión de la mecha






Punto de fractura


Punto de solidificación / fusiónCera parafínica p. santuarios 35 – 45 °C, 95 – 113 °F

Cera parafínica p. llenar vasos 40 – 55 °C, 104 – 131 °F

Cera parafínica p. velas de té 50 – 55 °C, 122 – 131 °F

Cera parafínica p. velones 55 – 65 °C, 131 – 149 °F

Cera parafínica p. moldeo

Cera parafínica p. estirado

Recubrimiento

Cera microcristalina 65 – 80 °C, 149 – 176 °F

Punto de solidificación / fusiónCera parafínica:Capacidad de calor especifica cp = 2.3 kJ/(kg K)Entalpía de fusión ∆H = 180 kJ/kg

Monto de energía requerida para calentar el producto de 20 °C(temperatura ambiental) a 75°C:agua = 230.3 kJ/kgcera parafínica = 306.5 kJ/kg

41%

59%CalentarFundir

Punto de solidificación / fusión

Goteo y churreo de velas

Punto de solidificación / fusión






Punto de fractura


Punto de transición de la cristalización

Transición de la cristalizaciónsólida - sólida

Ceras parafínicas A, B y C

Calorimetría diferencial de barrido(DSC)

Punto de transición de la cristalizaciónEstructura cristalinaHexagonal

Microscopia electrónicade barrido (SEM)

Punto de transición de la cristalizaciónEstructura cristalinaOrtorrómbica

Microscopia electrónicade barrido (SEM)

Punto de transición de la cristalización

Superficie grasosa

Efectos demigración

Burbujas de aire

Problemas al empaquetarCristales en cuevas de aire






Punto de fractura


Temperatura ambiental / de almacenaje


Utilizando cera parafínicaen polvo


Velas con recubrimiento


Formación de cuevas Residuo






Punto de fractura


Punto de fractura

En el proceso (prensado / extrusión)






Punto de fractura


Zona 3

Zona 1

Zona 2

Zona 4

La llama de una vela

M. Faraday

La llama de una velaSource: Universität Stuttgart, Prof. Dr. A. Schönhuber

Medición de las temperaturas en la llama

Cera parafínica = 7.0 g/h Cera de abeja = 5.0 g/hÁcido esteárico = 5.5 g/h

Source: Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung, Dr. V. Schröder

Temperaturas – en la llama / °CSección

de la llamaÁcido

esteáricoCera

parafínicaCera de

abejaoscura 900 940 920

brillante 1150 1120 1090

Temperaturas – por encima de la llama / °C

DistanciaÁcido

esteáricoCera

parafínicaCera deabeja

1 cm 400 - 600 300 - 500 400 - 5505 cm 250 - 400 100 - 200 250 - 350

10 cm 100 - 200 50 - 100 150 - 20020 cm 50 - 70 40 - 50 50 - 100

Resumen

24,9°C

59,2°C

30

40

50

57,2°C

51,6°C

43,2°C

35,8°C

29,9°C

27,9°C

169,7°C

50

100

150

154,8°C 140,4°C

131,3°C

135,8°C

154,3°C130,8°C

98,0°C

Selección de las ceras parafínicas lo más adecuadas posible.

Definir uso de mezclas.Uso correcto de la maquinaria.Alta calidad y estabilidad del producto final.Seguridad del consumidor.Uso y manejo correcto de los productos.Comprensión de los costos.

Esta presentación se encuentra en nuestra pagina web

www.sasolwax.com

Helmut Gutberlet, Europa

Dr. Mark Veit, Europa

Bernd Laudi, Europa

Anton Smit, América del Norte

Marc Prüsmann, América Latina

Platón (427 A. C. – 347 D. C.):

Lo mejor que uno puede hacer es recordara la gente lo que ellos ya saben.

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viscosidad158 f

dureza77 f

alto punto de fusin

cera parafnica32 f

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