Petrol Türevi Mumlar (Parafin Mumu, Mikrokristalin Mum ve Petrolatum)

Petrol (veya ham petrol) fosil bir yakıttır. Petrol kelimesi “kaya yağı” anlamına gelir, “kaya” anlamına gelen Latince “petra” ve “petrol” anlamına gelen “oleum” kelimelerinin birleşimiyle oluşturulmuştur.
Petrol, milyonlarca yıl önce yaşayan bakteriler, bitkiler ve hayvanların organik kalıntılarının kaya oluşumları aralarında kalması, basınç, yüksek sıcaklık etkisiyle değişime uğramasıyla oluşmuştur. Deniz tabanında kalan ve çok sayıda kum ve silt tabakasıyla kaplanan bu sıvı fosil oluşum (petrol veya madeni yağ), gaz, benzin, dizel, gazyağı, yağlama yağı, parafin mumu, asfalt vb. birçok maddenin karışımıdır. Bu bileşenler farklı amaçlara hizmet ettiğinden ayrıştırılmaları, diğer bir deyişle ham petrolün rafine edilmesi önemlidir. Petrolün çeşitli bileşenlerinin ayrılması işlemine petrol rafinasyonu denir. Doğal olarak oluşan bu değerli sıvının diğer adı siyah altındır çünkü yeryüzüne çıkarıldığı zaman siyah renktedir. Ham petrol, farmasötikler, plastikler, benzin, sentetik kumaşlar vb. gibi çeşitli ürünlerin üretiminde kullanıldığı için “tüm emtiaların anası” olduğu kabul edilir. Petrol ayrıca 1950’lerden bu yana dünyanın önde gelen enerji kaynağı olmuştur. Petrol aynı zamanda farmasötikler, solventler, gübreler, pestisitler, sentetik kokular ve plastikler dahil olmak üzere birçok endüstriyel ürünün ham maddesidir.
Bu makalede petrol türevli mumlardan bahsedilecektir.

Petrol Mumları

Petrolden ayrılan (petrol bazlı) mumlar, ham petrolün çeşitli fraksiyonlarında doğal olarak bulunan mumlar olarak tanımlanır. Petrol mumları, aralarında C18–C70 aralığında n-parafin, dallı zincirli parafinler ve sikloparafinler bulunan karmaşık hidrokarbon karışımlarıdır. Ham madeni yağlardan üretilen mumların kaliteleri, miktarları, kaynağa ve mumların ayrılmasından önceki arıtma derecesine bağlıdır.
Petrol mumları, normal sıcaklıklarda katı olan maddelerdir, ham petrol arıtma işlemi sırasında elde edilen yarı rafine veya tamamen rafine mum ürünleridir. Mumlar yapılarına göre makrokristalin veya mikrokristalin gruba ait olabilir. Petrol mumlarının kristal boyutuna göre makro kristal ve mikro kristal mum olarak sınıflandırılması büyük ölçüde geçerli olmakla birlikte, iki grubu ayıran keskin bir çizgi yoktur. Aslında, her iki sınıfa da girebilecek büyük bir mum grubu vardır ve bu mumlara ara mumlar, harmanlanmış mumlar, kötü kristal mumlar ve yarı mikrokristalin mumlar denir.
Madeni yağın rafinasyonundan üç genel petrol mumu kategorisi elde edilir. Bunlar parafin (makrokristalin mumlar), mikrokristalin ve petrolatum’dur. Saf haliyle parafin ve mikrokristal mumlar sadece katı doymuş hidrokarbonlardan oluşur. Petrolatum, diğer iki mumun aksine, hem katı hem de sıvı hidrokarbonlar içerir. Petrolatum normal sıcaklıklarda yarı katıdır ve diğer iki mum ile karşılaştırıldığında oldukça yumuşaktır

Parafin Mumu (Makrokristalin Mum)

Parafin mumu oda sıcaklığında katı ve kristalin bir hidrokarbon (neredeyse tamamen doymuş hidrokarbonlar ve küçük miktarlarda dallı hidrokarbonlar) karışımıdır; genellikle büyük kristaller şeklinde elde edilir. C18 ila C36 arasında değişen hafif dallı zincirli parafin ve naften oranları; özellikle siklopentan ve sikloheksanın alkil-ikameli türevleri de mevcuttur.
Parafin mumları büyük kristaller oluştururlar, parlak, sert ve kırılgan olma eğilimine sahiptirler, opak veya beyaz renklidirler. Parafin mumları genellikle 49-71 santigrat derece civarında (genellikle mikrokristalin mumlardan daha düşük erime noktalarına sahiptirler) erirler. Erime sıcaklıklarında ve yağ içeriğinde farklılık gösterirler. Parafin mumlarının erime noktası, moleküler ağırlıkla paralel olarak artar. Aynı molekül ağırlıklarında karbon zincirinin dallanması, erime noktasında bir azalmaya neden olur. Parafin mumları erime noktalarına göre yumuşak ve sert parafin mumları olarak sınıflandırılabilir.
Parafin mumu, kristalizasyon yoluyla madeni yağdan ayrılır. Parafin mumlarının plakalar, iğneler ve kötü şekiller olmak üzere üç kristal formu mevcuttur. Plaka kristalleri, düşük kaynama noktalı parafinik distilatlardan elde edilirken, iğne ve anormal şekilli kristaller, daha yüksek kaynama noktalı olanlardan ve vakum kalıntılarından elde edilir. Kristalizasyon sırasındaki düşük soğutma oranları, hem plaka hem de iğne formları için büyük kristallere neden olurken, kötü şekilli kristaller için kristal büyümesi çok azdır. Plaka kristalleri, kolayca iğne ve kötü şekilli kristallere dönüştürülebilir. Uygun koşullar altında, iğne kristalleri kötü şekilli kristallere dönüştürülebilir. Erime noktasının yakınında, altıgen kristaller kararlı formdur. Biraz daha düşük sıcaklıklarda, C19’dan C29’a kadar tek sayılı olanlar ortorombiktir, C18’den C26’ya kadar çift sayılı olanlar trikliniktir ve C28-C36 arasındakiler monokliniktir.
Parafin mumu doğal bir kaynaktan gelse de genellikle doğal bir mum olarak kabul edilmez. Parafin mumunun sentetik bir versiyonu da vardır. Sentetik parafin mumu, doğal versiyondan daha serttir ve düz beyaz renktedir ve doğal olarak oluşan parafin mumu ile aynı özelliklere sahip değildir. Sentetik parafin mumu farklı uygulamalar için kullanılmaktadır.

Parafin Mumları Nasıl kullanılır?

Parafin mumu, piyasadaki yaygın mum maddelerinden biridir. Günlük hayatta muhtemelen farkında olunmasa da her gün parafin mumu içeren bir ürün kullanılır. Kayaklar, sörf tahtaları ve mermiler dahil birçok ürün için yağlayıcı olarak kullanılır. Aynı zamanda kibrit ve ahşap için harika bir su yalıtım maddesidir. Gıda sınıfı parafin mumu sakızda ve peynir ve şekerlemelerde kaplama olarak kullanılır. Boya kalemleri (pastel ya da mum boyalarda), mumlarda ve kozmetiklerde de parafin mumu kullanır. Parafin mumları genellikle diğer seçeneklerden daha uygun fiyatlı ve çok yönlüdür. Şirketler, ürünleri veya hizmetleri için farklı parafin mumu karışımları kullanabildikleri için, tüm endüstriler tarafından kullanılmaktadır.

Mikrokristalin Mumlar

Mikrokristalin mumlar, ağır yağ distilatları ve artık yağların bir kombinasyonundan üretilirler. Daha az tanımlanmış kristal yapıya, daha koyu renge ve genellikle daha yüksek viskoziteye ve erime noktalarına sahip olmaları nedeniyle parafin mumlarından farklıdırlar. Mikrokristalin mumlar (bazen mikro mum da denir), fiziksel özellikler açısından parafin mumlarından çok daha fazla değişiklik gösterme eğilimindedir. Mikrokristalin mumlar, bileşim dengesine göre opak, yumuşak, yapışkan, sert ya da kırılgan olabilirler. Mikrokristalin mumlar, önemli oranlarda, 30 ila 75 karbon atomu aralığında yüksek oranda dallanmış hidrokarbonlardan (izoparafinler) ve doymuş siklik hidrokarbonlardan (sikloparafinler) oluşurlar. Daha karmaşıktırlar, bu nedenle çok daha geniş bir sıcaklık aralığında, genellikle sırasıyla 60–93°C ve 38–60°C arasında erirler.
Ozokerit mumu, doğal olarak oluşan mineral mumdur. Aynı zamanda mikrokristalin bir mumdur.
Ceresin bir mikrokristalin mumdur; tamamen rafine edilmiş ozokeritten elde edilen sert beyaz muma eskiden verilen isimdir.
Petrol ceresin benzer bir mikrokristal mumdur, ancak petrolden ayrılır.
Ceresin ve petrol ceresinleri aynı bileşim, yapı, fiziksel ve kimyasal özelliklere sahip görünmektedir.

Vazelin (Petrolatum)
Petrolatum (petrol jeli ya da vazelin), hafif yağlanmış ham mikrokristalin mum için kullanılan genel bir isimdir. Vazelinler veya petrolatumlar doğada mikrokristalindir ve oda sıcaklığında yarı katıdır. Petrolatum, belirli bir tür ağır petrol distilatlarından veya kalıntılarından elde edilir. Tıbbi uygulamalarda uzun bir geçmişe sahiptirler. Farmasötik sınıf petrolatumlar, bir dizi balsam, merhem, krem, nemlendirici, saç bakım ürünü ve nemi korumaya (ve hatta kilitlenmeye) yardımcı olan neredeyse kokusuz bir katkı maddesinin istendiği diğer ürünlerde ortak bileşenlerdir.

Petrol Mumlarının İmalatı

Petrol mumlarının imalatı, yağlama yağlarının (gres yağı veya motor yağı) imalatı ile yakından ilişkilidir. Ham parafin distilatları ve artık yağlar mum içerir ve bunlar normalde ortam sıcaklığında katıdır. Tatmin edici bir düşük akma noktasına sahip yağlama yağı üretimine izin vermek için bu fraksiyonlardan mumun çıkarılması gereklidir. Petrol mumlarının imalatı sırasında önce petrol ürünlerinin mumunun alınmasıyla gevşek mumların ve petrolatumların üretimi gerçekleştirilir. Mum ürünleri rafine edilir. Yağdan arındırma ve fraksiyonel kristalizasyon işlemleri gerçekleştirilir. Daha sonra perkolasyon işlemi, hidrofinisaj işlemi, asitle muamele, adsorpsiyon denilen teknolojik süreçlerden geçirilir.

Petrol Mumlarının Uygulamaları

Petrol mumları çok çeşitli uygulamalara dayanmaktadır. Kağıt endüstrisi, ev kimyasalları, kozmetik endüstrisi, dişçilik endüstrisi, kibrit endüstrisi, kauçuk ve plastik endüstrisi, bina inşaatları, elektrik endüstrisi, mürekkep endüstrisi, hidrojen üretimi ve enerji depolama uygulamalarının yanı sıra toz enjeksiyon kalıplama endüstrisi gibi endüstriler en önemli kullanım alanlarından bazılarıdır. Ayrıca ahşap işleme, koruyucu kaplamalar, mum üretimi, gıda endüstrisi için ambalajlama, yağlayıcılar, bağcılık, meyvecilik gibi uygulama alanlarına sahiptir.

Kaynakça:

https://www.intechopen.com/chapters/67759
https://www.toyo-chem.com/en/products/wax/petroleum-based.html
https://uret.com.tr/ham-petrolun-damitilmasi/
http://petrol-petroleum.blogspot.com/p/petrol-urunleri.html
https://evricom.bg/en/wax-types/petroleum-based-waxes/

Yazar: Müşerref Özdaş