http://kbogdanov4.narod.ru/paraffin.htm Большинство свечей делают из парафина, высокомолекулярного химического соединения, состоящего из атомов углерода и водорода и имеющего следующую формулу CnH2n+2. Простейший парафин (n = 1) это газ метан СН4 . При увеличении n длина молекулы увеличивается, и парафины становятся сначала жидкостями (октан, C8H18), а потом, начиная с n = 20, и твёрдыми телами.
Из справочников можно узнать, что твердые парафины являются кристаллическими телами. Однако в школьных учебниках физики об этом почему-то не сказано. Да и не похожи твёрдые парафины на классические примеры кристаллических тел - металлы и лёд.
Известно, что одной из характеристик кристаллических тел, отличающих их от аморфных, является определённая температура плавления. Другими словами, когда кристаллическое тело при постоянном нагревании достигает температуры плавления, его температура на некоторое время перестаёт повышаться, и только тогда, когда всё тело становится жидким, его температура начинает снова возрастать. Такая же задержка в изменении температуры происходит и при остывании жидкости, превращающейся в кристаллическое тело::
http://elementy.ru/blogs/users/mbov1147/42021/
Пока горит ... кристалл
Автор: Иван Владимирович Дуденков (dudenkov)
Существенно, что по мере кристаллизации обычного парафина температура не строго постоянна, а все же медленно снижается. Причина этого - в том, что, строго говоря, обычный парафин - это не одно вещество, а это смесь веществ (нескольких предельных неразветвленных углеводородов), образующих между собой неограниченные растворы и в жидком, и в твердом состоянии. На соответствующих бинарных фазовых диаграммах и на суммарной многомерной диаграмме присутствуют двухфазные области жидкость-кристалл. Когда по мере охлаждения жидкость фиксированного состава достигает двухфазной области, падение температуры резко замедляется и начинается кристаллизация, причем первоначально в соответствии с диаграммой кристаллизуются компоненты с наибольшими температурами индивидуального плавления, а затем - и все остальные, пока температура не дойдет до характерной для затвердевания самого низкоплавкого. Таким образом, по зернам образовавшегося кристаллического парафина состав меняется от поверхности вглубь. Плавление парафина тоже происходит в интервале температур.
Парафиновые цепи в идеале бесконечной длины (реально до молекулярной массы порядка миллиона, предопределяемой термодинамическими характеристиками примесных реакций в ходе синтеза) - это одно кристаллическое вещество с температурой плавления 136 градусов по Цельсию, для которого в зависимости от пути получения имеются два традиционных названия: полиэтилен (ПЭНД, ПЭСД) из этилена, полимеризованного на металлоорганических катализаторах, и полиметилен, получающийся из смеси газов CO и H2 на рутениевом катализаторе (редкий случай образования высокоупорядоченной органической структуры непосредственно из неорганического сырья, другой пример - реакция Бутлерова с образованием рибозы из формальдегида в воде на апатитовом катализаторе). В структуре полиэтилена (полиметилена) полимерные цепи вместо идеально параллельного расположения сложены зигзагообразно в слои - ламели (обычная длина зигзага порядка 30 звеньев CH2, при очень длительном отжиге вблизи температуры плавления может быть увеличена еще раз в 10). Образование ламелей при кристаллизации полиэтилена предопределено беспорядочным изгибом полимерных цепей в расплаве или соотношением энергий вандерваальсовой связи и конформационных дефектов при кристаллизации из растворов в горячих предельных углеводородах. В реальном полиэтилене (полиметилене) есть и очень небольшая примесь структурных дефектов (в концентрациях порядка одного дефекта на несколько тысяч звеньев CH2) - боковых метильных групп, трехцепочечных разветвлений, двойных связей. В парафине ламельных изгибов еще нет - длина цепи недостаточна. А полиэтилен (полиметилен) из-за огромной длины цепей в расплавленном состоянии имеет значительную вязкость, а в твердом - достаточно высокую разрывную прочность и эластичность. При разрыве куска парафина рвутся только слабые межмолекулярные связи, а при разрыве полиэтилена разрывы гораздо более прочных химических связей уже неизбежны.
