واکس ها هیدروکربن هایی هستند که از نفت خام استخراج می شوند. وجود ترکیبات شیمیایی با ارزشی نظیر پارافین های نرمال، نظر هر شیمی دانی را به خود جلب می کند. با استفاده از واکنش های شیمیایی می توان مواد با ارزشی را بدست آورد که در صنایع مختلف مورد استفاده قرار بگیرد.

    واکس های نفتی را برحسب مواد اولیه ای که از آن به دست می آیند، می توان به سه دسته تقسیم کرد.

    الف: واکس های پارافینی

    این نوع واکس از مواد اولیه با نقطه جوش پایین به دست آمده و بیشتر ترکیبات سازنده آن از هیدروکربن های نرمال پارافینی تشیکل یافته است. بیشتر هیدروکربن های شاخه دار (در صورت وجود) از نوع ایزو پارافین ها هستند. هیدرو کربن های سازنده واکس دارای20 تا40 مولکول کربن می باشند و جرم مولکولی آنها بین280 تا560 متغیر است. هم چنین در دمای عادی جامد بوده و ویسکوزیته آن حدود 35-45 SUS (در100 درجه سانتی گراد) و کریستال های آن به صورت سوزنی یا صفحه ای است.

    ب: واکس های میکروکریستال

    واکس های میکروکریستال از واکس گیری مواد اولیه سنگین (مواد اولیه با نقطه جوش بالا) به دست می آیند. کریستال های آن از انواع پارافینی ریزتر بوده و جرم مولکولی آن حدود800-450 وتعداد ترکیبات کربن سازنده آن بین57-32 می باشد.

    واکس های میکروکریستال در مقایسه با انواع پارافین ها با اسید سولفوریک، اسید نیتریک و اسید سولفونیک بهتر ترکیب می شوند و علت این ترکیب، وجود هیدروژن، روی کربنِ نوع سوم است. انواع اکسیده شده این واکس ها در صنایع تولیدی واکسِ کف اطاق (POLISH) استفاده می شود. هم چنین در تولید رنگ به عنوان پیگمان سوسپانسیون به کار گرفته می شوند.

    ج: پترولاتوم

اگر عمل واکس گیری بر روی مواد باقی مانده تقطیر انجام شود واکس حاصل را پترولاتوم می نامند. کریستال های آن از دو نوع قبلی ریزتر بوده و مقداری روغن را در خود نگه داری می کنند به طوری که معمولاً حالت ژلاتینی دارند.

    جرم مولکولی آن بین980-560 و نقطه ذوب آن بین85-55 درجه سانتی گراد است. در مواقعی که بخواهند پترولاتوم را بدون استفاده از حلال و حرارت پخش کنند، از پترولاتوم امولسیون شده در آب استفاده می شود. برای این منظور بایستی مخلوطی از واکس ذوب شده در آب داغ با استفاده از یک امولسیون کننده نظیر تترا اتانول آمین تهیه کرد.

    جدول(1-1) خواص فیزیکی و شیمیایی واکس های پارافینی - میکروکریستال و پترولاتوم را نشان می دهد.

    بررسی خواص فیزیکی و شیمیایی واکس های پارافینی

    بررسی خواص فیزیکی و شیمیایی واکس می تواند تا حدی در شناسایی ساختمان شیمیایی واکس ها مورد استفاده قرار گیرد. به طور کلی شناسایی خواص واکس ها را می توان به سه دسته تقسیم کرد:

    الف: روش های فیزیکی (نقطه ذوب، درصد روغن، ویسکوزیته، ضریب شکست، جرم مخصوص ...)

    ب: آزمایش هایی که بیشتر جنبه مکانیکی داشته و بیشتر در صنایع، به منظور شناخت خصوصیات واکس به هنگام مصرف بر روی آن انجام می گیرد. (مقاومت در مقابل کشش، مقاومت در مقابل سایش، جلای واکس، انعطاف پذیری)

    ج: بررسی ساختمان شیمیایی ترکیبات سازنده واکس

    1- اسپکترومتر جرمی:

    با استفاده از اسپکترومتر جرمی در دمای زیاد می توان نوع ترکیبات و درصد هر یک از آنها را در واکس تعیین کرد.

    2- کروماتوگراف گازی:

    در این روش، پیک های حاصل از گاز، کروماتوگرافی واکس را تعیین کرده و از مقایسه آن با پیک های استاندارد به دست آمده می توان ترکیبات سازنده واکس و نیز با محاسبه سطح زیر هر پیک، درصد آن ترکیب را در واکس تعیین نمود.

    روش اسپکترومتر جرمی در مقایسه با روش های دیگر برای شناسایی ترکیبات سازنده واکس روشی مناسب است. در مواقعی که استفاده از این روش ممکن نباشد می توان با روش ساده زیر تا حدودی ترکیبات سازنده واکس را شناسایی کرد. روش عمل بدین صورت است که ابتدا خواص فیزیکی مهم واکس نظیر نقطه ذوب، ضریب شکست، ویسکوزیته، چگالی و غیره را تعیین کرده و از مقایسه آن با خواص فیزیکی هیدروکربن های پارافینی، هیدروکربور پارافینی معادل واکس را مشخص کرد.