Paraffine

En chimie du pétrole et dans le langage des raffineurs, le mot paraffine signifie « alcane » ; n-paraffine ou normale-paraffine signifie alcane linéaire, tandis qu'iso-paraffine signifie alcane ramifié.

Paraffine
Paraffine fondue.
Identification
No CAS 8002-74-2 (>C20)
No ECHA 100.029.375
No CE 232-315-6
No E E905
FEMA 3216
Propriétés chimiques
Formule CnH2n+2
Propriétés physiques
T° fusion 50 à 57 °C[1]
Solubilité Insol. dans H2O, EtOH[1].
Sol. dans le benzène, disulfure de carbone, chloroforme, éther diéthylique, huiles.
Fondue, elle est miscible avec le spermaceti et les gras[2].
Masse volumique 0,90 g cm−3[2]
Point d’éclair 199 °C[2]
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Le mot paraffine vient du latin parum affinis, « qui a peu d'affinité ». Il s'agit, non pas d'un distillat du raffinage du pétrole comme on peut le lire parfois, mais d'un produit extrait des résidus solides du pétrole — d'où la dénomination de « graisse minérale » ou « graisse ozocérite ». L'extraction a lieu à basse température, avec du propane liquide additionné aux goudrons qui n'ont pas distillé lors du raffinage. La paraffine peut être également extraite du lignite, de schistes bitumineux et de la tourbe. En raison d'une demande mondiale croissante, les chercheurs et industriels essaient de développer de la paraffine d'origine végétale, à base de lipides.

Elle fut découverte en 1830 par le chimiste allemand, Karl von Reichenbach (1788-1869). Ses propriétés lui ont permis notamment de supplanter la glycérine dans la fabrication des bougies. Si le terme est tombé en désuétude dans le domaine de la chimie (on parle d’alcanes ou hydrocarbures saturés), il persiste néanmoins dans d'autres domaines ou sciences, comme la cosmétique.

Les paraffines, car on en distingue plusieurs types, sont des alcanes, à savoir des molécules linéaires d'hydrocarbures saturés à chaîne non cyclique, et dont la formule brute est CnH2n+2, où la valeur de n se situe entre 18 et 32, celle de la masse molaire se situe entre 275 et 600 g/mol.

On distingue les paraffines constituées d'alcanes linéaires (n-alcanes) et celles constituées d'alcanes ramifiées (iso-alcanes), soit :

  • les paraffines liquides ou fluides (paraffinum perliquidum), (n = 8 à 19) dont la viscosité est de 25 à 80 mPa s ;
  • les paraffines huileuses ou pâteuses (paraffinum subliquidum), dont la viscosité est de 110 à 230 mPa s ;
  • les paraffines solides (paraffinum solidum), cires (n = 20 à 40) dont la température de figeage (solidification) se situe entre 50 °C et 62 °C.
L'hydrocarbure C31H64 est un composant typique de la cire de paraffine.

Les alcanes linéaires (n-alcanes) sont les éléments dominants dans les paraffines solides, tandis que les alcanes ramifiées (iso-alcanes) dominent dans les microcires. Blanche, assez transparente et inodore, la paraffine fond entre 40 °C et 71 °C :

  • paraffine solide : entre 50 °C et 60 °C ;
  • paraffine liquide : environ 45 °C.

Elle ne colle pas. Elle n’est pas un liant, contrairement à la cire d’abeille et certaines cires végétales ; il est dès lors difficile d’assurer l’homogénéité des mélanges, sans un autre additif liant ou dispersant avant sa solidification.

Granulés de cire de paraffine.

Utilisations

Compte tenu de ses nombreuses qualités, la paraffine a un champ d'applications extrêmement vaste et diversifié :

Industrie
  • Quasiment dès sa découverte, la paraffine est utilisée au XIXe siècle pour la conservation de la viande.
  • Avec le chlore, la paraffine a donné les chloroalcanes. Ceux à chaînes courtes sont substitués et maintenant interdits pour des raisons de toxicité. Ceux à chaînes plus longues sont moins toxiques (C14-C17) et les plus longs ne sont pas toxiques : graissage du cuir ; lubrifiant d'usinage ; plastifiant du PVC et du caoutchouc ; retardateur de flamme de certains textiles ; imperméabilisants ; mastics et peintures.
  • Les paraffines sont utilisés dans la fabrication d'allume-feu pour barbecue.
  • La paraffine solide est employée pour imperméabiliser le papier (alternative à la gomme sandaraque) et pour les panneaux de bois de construction hydrofuges (OSB3 et 4 par exemple).
  • La paraffine solide est employée dans la fabrication des bougies, car elle fond vers 50-60 °C. Un additif la complète, la stéarine.
  • La paraffine est utilisée comme agent d’enrobage, évitant l'altération du produit, sous le code E905 (E pour excipient).
  • L'huile de paraffine est utilisée comme fluide de refroidissement et lubrifiant.
  • Utilisation comme isolant, pour submerger un appareil électrique (transformateur par exemple), en tant qu'huile diélectrique.
  • Mélangée à du nitrate de potassium (KNO3), la paraffine s'avère être un bon explosif[3] ou fumigène.
  • Certains insecticides se servent des qualités d'enrobage de la paraffine pour étouffer les parasites.

Médecine
  • En usage interne, la paraffine liquide est employée depuis le XIXe siècle comme laxatif
  • En usage externe, elle entre dans la composition de nombreuses préparations dermatologiques et cosmétiques, en qualité d'excipient ou comme émollient.
  • L'huile de paraffine est utilisée comme bouillotte médicale.
  • Mélangée à des argiles boueuses, elle est utilisée à des fins paramédicales et thérapeutiques.
  • La paraffine sert aussi très souvent à couper la gomme de haschich, à cause de la facilité à la faire fondre à basse température, mais aussi pour ses propriétés d'enrobage.
  • La paraffine est utilisée pour imprégner et enrober les tissus au cours de la technique histologique avant l'étape de coupe au microtome (la technique histologique de routine est dite « FFPE » : Formalin Fixed Paraffin Embeded : fixation au formol inclus dans de la paraffine.

Art
  • Peintures, crayons de couleur et cire à colorier.
  • Utilisation à des fins photographiques, notamment l'explosion de paraffine au contact de l'eau[4].

Sport
  • Utilisation comme fart, revêtement spécifique appliqué sous les skis ou les planches à neige afin d'en améliorer soit le glissement soit l'adhérence.
  • Utilisée comme anti-dérapant sur la surface des planches de surf (wax).

Alimentation
  • Peut être utilisée en conservation des confitures en coulant une couche fine dans le pot rempli, ce qui formera un bouchon hermétique après refroidissement.
  • Peut être utilisée dans des recettes (paraffine alimentaire Flix-O).

Toxicité

La paraffine a une certaine toxicité en absorption interne particulièrement chez l'enfant[5].

Notes et références
  1. (en) George W. A. Milne, Gardner's commercially important chemicals : synonyms, trade names, and properties, Hoboken, John Wiley and Sons, , 1178 p. (ISBN 978-0-471-73518-2, lire en ligne), p. 468.
  2. (en) S. Gangolli, The Dictionary of Substances and Their Effects : O-S, vol. 6, Royal Society of Chemistry, , 6e éd., 952 p. (ISBN 978-0-85404-803-8, lire en ligne), p. 102.
  3. Köhler, J.; Meyer, R.; Homburg, A.: Explosivstoffe, zehnte, vollständig überarbeitete Auflage, Wiley-VCH, Weinheim 2008, S. 229, (ISBN 978-3-527-32009-7).
  4. « Explosion de paraffine », sur searchexperiment.olympe.in
  5. Emploi et toxicité de la paraffine liquide per os chez l’enfant sur www.swiss-paediatrics.org.

Articles connexes
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