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Eliminación del ácido octadecanoico de la cera de parafina

Tengo unas velas muy sencillas. No creo que contengan nada más que cera de parafina y ácido octadecanoico (esteárico), ya que son inodoras y muy difíciles de doblar, tienden a agrietarse en su lugar (incluso a alrededor de 45 grados Celsius). Quiero hacer tapones de cera moldeables para botellas sin calentar a más de unos 50 grados Celsius (me quemaría las manos, no tengo otras herramientas para usar). ¿Cómo puedo deshacerme del ácido? En realidad no me importa si se destruye el ácido; pero sería bueno si no fuera así para poder hacer jabón u algo.

Algunas maneras posibles que he pensado:

  • Destilación. No puedo hacer esto porque huele mal y obstruye mis utensilios de vidrio. Además, el ácido esteárico se descompone alrededor de la misma temperatura a la que la cera de parafina hierve.

  • Disolución del ácido octadecanoico en algún alcohol. La cera no se disolverá porque los alcoholes son polares y la cera no lo es. Sin embargo, no sé cómo hacer esto realmente, ya que la cera puede bloquear el acceso a la mayor parte del ácido.

  • Neutralización del ácido usando soluciones acuosas de bicarbonato de sodio, carbonato de sodio o hidróxido de sodio. Esta parece ser la forma más rápida de eliminar el ácido; sin embargo, la base puede no entrar en contacto con el ácido octadecanoico debido a la separación de las capas.

¿Cuál parece ser el mejor o más efectivo método para eliminar el ácido?

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Hay que tener en cuenta que, por lo general, las velas contienen alrededor del 10% de ácido esteárico y el 90% de parafina. Además, existen muchos grados diferentes de ceras de parafina que generalmente se identifican por sus puntos de fusión (a menudo dados en rangos); las velas suelen estar hechas de parafina clasificada desde 53,3 °C (128 °F) hasta 65,6 °C (150 °F), mientras que la parafina de 76,6 °C (170 °F) es más común para moldear y esculpir.

Así que estoy bastante seguro de que no sabías qué grado de parafina estás buscando, y supongo que estás buscando algo más parecido a la cera para queso. Mientras que la cera para queso es significativamente más suave, en realidad tiene un rango de fusión generalmente más alto, tal vez de 72 a 82 °C (161 a 179 °F).

La cera para queso es una mezcla de parafinas:

  • <30% cera de parafina (Cas# 8002-74-2)
  • <30% ceras de parafina y ceras de hidrocarburos, microcrist. (Cas# 63231-60-7)
  • <20% vaselina (Cas# 8009-03-8)
  • 30% cera de aceite, hidrotratada (Cas# 92062-09-4)

Sin embargo, puede haber varios grados de parafina utilizados para tus velas o el grado utilizado puede ser lo suficientemente bajo en punto de fusión para ser útil para hacer el producto que deseas (en conjunto con otros materiales para ablandarlo para esculpir o moldear).

El "análisis" y el procedimiento de separación se basarían en el punto de fusión. Así que, (intentaría) utilizar los puntos de fusión para separar el ácido esteárico de las fracciones de menor temperatura.

El punto de fusión del ácido esteárico es de 69,3 °C (156,7 °F).

El punto de fusión de la parafina puede ser tan bajo como 37 °C (98,6 °F), pero encontrar ese grado de parafina en tus velas es poco probable. Con un poco de suerte, podría aparecer un grado de parafina de baja temperatura (48,3 °C (119 °F)); pero lo más probable sería que fueran grados con un punto de fusión de 53,3 °C (128 °F) y/o 61,1 °C (142 °F), que son comunes en la fabricación de velas.

Paso 1. Derrite las velas en una olla y quita las cuerdas. Si es posible, querrías usar una placa caliente con un control preciso y de buena calidad de la temperatura.

Paso 2. Inserta un termómetro (de dulces) y una cuchara o cucharón en la olla (quizás un cucharón de tipo pantalla, como el que se usa para noodles y dumplings). Necesitas que el cucharón esté tibio, para que la cera no se congele y se pegue cuando la uses para sacar el ácido esteárico.

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Paso 3. Reduce el calor hasta que comiencen a formarse precipitados. Esto debería comenzar a suceder alrededor de los 70 °C. Con una olla abierta, es probable que la superficie más fría haga que se forme una capa en la parte superior. Es posible que las fracciones con puntos de fusión más altos sean las primeras en solidificarse en la parte superior, como la escoria en el acero fundido. Los primeros precipitados o escoria deberían tener una mayor concentración de ácido octadecanoico (esteárico). Usa el cucharón para sacar/filtrar los precipitados (pon el ácido esteárico en otra olla o en un bol). Deberías seguir recogiendo precipitados hasta que alcance unos 55 °C o hasta que todo se solidifique. Asegúrate de hacer una nota de la temperatura final. Si la temperatura a la que todo se solidifica es igual o superior a 60 °C, entonces probablemente la parafina que tienes no es la que deseas; y será bastante difícil de separar, y este procedimiento no es muy útil para separar el ácido esteárico de la parafina.

Paso 4. Incluso si la parafina tiene un punto de fusión bajo, este no será un procedimiento 100% perfecto (ni mucho menos); probablemente necesitarás repetir el procedimiento de enriquecimiento un par de veces, o quizás varias veces. Además, es probable que puedas recuperar algo de parafina (de bajo punto de fusión) de la fracción filtrada enriquecida de ácido esteárico. Podría ser favorable tener algunos cuencos u ollas que representen colecciones en diferentes rangos de temperatura... como, por ejemplo, el primer cuenco contendría sólidos de 70 a 65 °C; el segundo cuenco contiene sólidos de 64 a 58 °C; y el tercer cuenco contiene sólidos de 57 a 52 °C.

Paso 5. Mide los nuevos puntos de fusión. Un buen análisis de la limpieza de este procedimiento será comparar los puntos de fusión. Una solución pura de ácido esteárico se fundirá/se solidificará exactamente a 69,3 °C, pero obtener una solución pura de esta manera es un sueño bastante ambicioso. Así que, después de que la fracción de ácido esteárico se haya fundido, déjala enfriar y marca la temperatura a la que comienza a solidificarse y en cuál punto está completamente sólida. Si las dos fracciones separadas tienen puntos de fusión claramente distintos, eso es bastante bueno. Específicamente en cuanto a la parafina, si no comienza a solidificarse hasta que esté por debajo de los 50 °C, entonces genial, es bastante limpia y obtuviste la parafina de baja temperatura que deseabas.

Paso 6. Dependiendo de la limpieza (punto de fusión) y cantidad de ácido esteárico que tengas, es posible que quieras intentar salvar algo de la parafina del ácido esteárico (filtrado). Creo que esto será más difícil, y te aconsejaría usar una tercera olla (o un segundo bol) para recoger la parafina salvada. Y luego trabajar en limpiar el ácido esteárico de la salvaguarda, comprobando la limpieza como en el paso 5, antes de combinar la parafina salvada con la primera "tanda".

Paso 7. Se podrían realizar reacciones químicas adicionales para limpiar el ácido esteárico (o convertirlo en jabón) con mejores resultados a partir de las fracciones enriquecidas.

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