석유왁스의 조성과 성상

석유왁스의 조성

다른 석유 제품들과 마찬가지로 석유 왁스도 여러 가지 탄화 수소의 혼합물이다.

파라핀 왁스는 탄수소가 20-35개인 직쇄형 포화 탄화 수소(N-Paraffin)를 주성분으로 하고 그밖에 구조가 복잡한 소량의 이소파라핀, 나프텐, 방향족 성분 등을 함유하고 있으며 분자량이 300-500 정도의 탄화 수소 혼합물이다.

마이크로 왁스는 탄수소가 40-60개 정도인 측쇄형 포화 탄화수소(Iso-Paraffin)를 주성분으로 하고 노르말 파라핀, 나프텐, 방향족성분을 소량 함유하고 있으며, 분자량이 550-850 정도의 탄화 수소 혼합물이다.

페트로라텀은 마이크로 왁스 정도나 그보다 약간 낮은 탄화 수소와 분자량을 가지고 있으며, 파라핀 왁스와 마이크로 왁스와는 달리 액체 탄화 수소와 고체 탄화 수소가 콜로이드상태로 형성되어 있다. 즉 액체 탄화 수소가 고체 탄화 수소 중에 작은 방울 형태로 존재한다.

 

결정형태(Crystalline Types)

석유 왁스의 결정은 침상(Needle Type),판상(Plate Type),그리고 무정형(Malcrystalline Type) 의 3가지가 있다. 직쇄 탄화 수소의 결정은 판상형이고 측쇄탄화수소는 침상형 및 무정형의 결정을 취하고 있다.

파라핀 왁스는 판상 및 침상형의 결정이 대부분이고 또한 결정이 크다. 마이크로 왁스는 주로 침상 및 무정형의 미세한 결정으로 되어 있다.

왁스의 결정 형태는 왁스의 조성에 의해 좌우된다. 초기에는 결정화 될 때에 사용되는 매개체(용제)의 점도나 냉각 속도 등에 좌우된다고 생각하였으나 결정 매체의 종류나 냉각 속도는 결정형태에 영향을 주지 않는다. 다만 냉각 속도는 결정의 크기에 영향을 준다. 또한 결정 후 시간이 경과되면 결정이 깨지는 수는 있으나 결정의 형태에는 변화가 없다. 그러나 유분의 함량은 왁스의 결정 형태에 영향을 준다.

분자량이 같은 3가지 결정의 용제에 대한 상대적인 용해도는 용제의 종류에 관계없이 판상형< 침상형 의 순서이고, 같은 융점의 왁스는 결정 형태에 관계없이 비슷한 용해도를 갖는다. 같은 융점을 가지고 있는 3가지의 결정을, 같은 용액에서 동시에 결정이 형성되도록 하였을 때 결정화되는 경향은 판상형< 침상형< 무정형의 순으로 결정 형성력이 강하게 나타낸다. 왁스의 결정구조는 탈납, 탈유 공정에 매우 중요한 인자이다.