Состав минерального масла: Что такое минеральное масло. Состав, изготовление и свойства различных вариантов.

Содержание

Что такое минеральное масло. Состав, изготовление и свойства различных вариантов.

Минеральные масла представляют собой продукты нефтяного происхождения. Они получается благодаря дистилляции мазута. Поэтому они отличаются нестабильными показателями и высоким уровнем испаряемости. Они имеет под собой основу минерального происхождения.

Кроме этого, в процессе изготовления минеральных масел могут использоваться технические сельскохозяйственные культуры. С учетом того, что процесс изготовления минеральных масел достаточно прост, соответственно цены на них более приемлемые, чем на другие виды синтетических масел.

Что собой представляет минеральное масло?

Довольно трудно найти сферу применения, где бы минеральные масла использовались в чистом виде. Для того чтобы оно работало более эффективно, его используются в составе со стабилизирующими присадками. Они позволяют сделать минеральные масла более противоизносным и антикоррозийным.

Кроме этого, стабилизирующие присадки позволяют значительно повысить моющие свойства минеральных масел. Все дело в том, что характеристики эксплуатации масел не дают возможности выдержать высокие температуры. При низких и минусовых температурах, минеральные масла достаточно быстро густеют.

Если масла используются при температуре 80 градусов, то мотор автомобиля моментально засорится продуктами его сгорания. Именно из-за вышеуказанных показателей, масла минерального происхождения содержат в своем составе 12 процентов стабилизирующих присадок.

Хорошие минеральные масла получаются из высококачественных нефтяных продуктов, и прежде чем попасть в продажу, проходят строгую очистку.

Что входит в состав минерального масла

В состав минералки входят такие вещества:

Парафины (щелочные и циклические)
Алкановые и ненасыщенные углеводороды (в минимальном количестве)
Циклановые (порядка 80 %)
Ароматические (порядка 10 %)
Циклано-ароматические углеводороды (порядка 15 %)

Также в состав масла входят углеводороды кислородного и сернистого происхождения, и некоторые образования, которые носят смолисто-асфальтовый характер. Что касается смазочного масла, то эти образующие не входят в его состав в большом количестве. Дело в том, что смазочные масла проходят очистку высокого уровня.

База масел может иметь различную вязкость, но независимо от этого в ее состав входят разнообразные присадки, которые служат для повышения характеристик эксплуатации.

Они одновременно являются и минусом смазочной жидкости. Проблема заключается в том, что под воздействием высокой температуры присадка, входящая в состав масла, сгорает за очень короткое время. А далее, минералка уже меняет свои основные характеристики и свойства. Изменения становятся весьма заметными на автомобилях со значительным пробегом.

Свойства вязкости «минералки»

Вязкость является очень важным показателем как для масел минерального, так и синтетического происхождения. Что касается моторных масел, то их вязкость может меняется под действием температуры: чем она ниже, тем больше вязкость жидкости.

Для того чтобы мотор работал более, чем исправно, вязкость масел должна находится на указанном уровне: не выше его, не ниже его. Это говорит о том, что запуская не разогретый мотор в мороз, вязкость моторного масла не должна быть очень высокой, и наоборот, когда в жаркую погоду запускается теплый двигатель, масло не может быть достаточно жидким.

Свойства масел минерального происхождения

Кроме самого свойства вязкости, огромное значение имеет такой показатель, как индекс вязкости. Он показывает зависимость между вязкостью и температурой. Индекс вязкости представляет собой безмерную величину, которая не имеет никаких единиц измерения. Индекс указывает на уровень разжижения минерального масла.

Чем больше показатель индекса, тем лучше. В таком случае, обеспечивается лучшая работоспособность автомобильного мотора. Если в состав «минералки» не входят никакие стабилизирующие присадки, то уровень индекса вязкости находится в пределах 85-100. Если же присадки присутствуют, то показатель может доходить до 120.

Есть показатель индекса вязкости совсем низкий, это указывает на то, что двигатель будет проблематично запускаться при низких и минусовых температурах, а при высоких – мотор будет плохо защищен от износа. Выбирая моторного масла нужно четко понимать, что его вязкость меняется в обратной пропорции с температурой. Чем выше температура, тем ниже вязкость минерального масла и наоборот.

Такая зависимость обусловлена несколькими показателями. Необходимо учитывать сырье, из которого было изготовлено масло, и способ, которым оно было изготовлено. Толщина пленки масла между двумя соприкасающимися поверхностями непосредственно зависит от вязкости «минералки». Впоследствии, это оказывает непосредственное влияние на эффективность работы машинного мотора.

Для того чтобы двигатель служил своему владельцу верой и правдой долго лет, необходимо позаботится о том, чтобы он не изнашивался. По этой причине, в масла минерального происхождения помимо присадок, которые обеспечивают вязкость, добавляются и противозадирные присадки.

Это необходимо для создания пленки нужной толщины, иначе невозможно будет предотвратить износ деталей двигателя. В зависимости от производителя, в минеральные масла добавляются различные присадки. Иногда на практике может оказаться, что они не совместимы между собой.

Минеральные масла, помимо основных, обладают еще несколькими важными характеристиками.

Для легкокипящих фракций, такой показатель, как температура вспышки играет большое значение. Он указывает на то, как быстро масло испаряется в ходе эксплуатации автомобиля. Если используется масло некачественного производства, то у него очень быстрый показатель по температуре вспышки. А это говорит о том, что масло будет расходоваться быстрее обычного.
Еще один важный показатель – это температура застывания. Он указывает на температуру, при которой минеральное масло довольно быстро застынет и потеряет свою текучесть.
Третий показатель – щелочное число. Он указывает на то, насколько масло способно нейтрализовать влияние вредных кислот при помощи имеющихся присадок.
Последний показатель называется кислотным числом. Он указывает на присутствие продуктов, которые образовываются в ходе окисления минеральных масел.

Минеральные масла имеют свои недостатки. Они заключаются в нестабильности некоторых их параметров при смене температур. Ведь из-за этого масла быстро окисляются и разрушаются, а это, в свою очередь, приводит к отрицательному влиянию на работу автомобильного мотора.

Большим плюсом минеральных масел, конечно, является их цена. Обычно, минеральное масло используется как механическая смазка. Каждый производитель, который заинтересован в продаже качественного продукта, предлагает подробную инструкцию, по применению механического масла.

Чаще всего применяется масло синтетического происхождения, однако его цена значительно выше, цены минерального масла. Чаще всего, минеральное масло используется для работы старых моторов либо двигателей, которые имеют значительный пробег и только при плюсовых температурах.

Минеральное масло

Известное в мире косметики, хотя его можно скорее назвать скандально известным, минеральное масло. Прозрачная маслянистая жидкость, «дешёвый побочный продукт» нефтепереработки. Из-за такого происхождения на него обрушивается шквал подчас необоснованной критики. В действительности его окружают и плюсы, и минусы, и множество сопутствующих мифов. Разберёмся по порядку.

Плюсы минерального масла

Поверьте, если ингредиент уже более 100 лет используют в косметических продуктах, значит, у него точно есть какие-то преимущества. С химической точки зрения косметическое минеральное масло представляет собой смесь высокоочищенных насыщенных углеводородов с длиной цепи С15-50. Это не просто «побочный продукт», а скорее многоэтапно очищенная и химически инертная (не включается в биохимические реакции на коже) фракция нефти.

Минеральное масло — отличное смягчающее и увлажняющее средство, в основном благодаря окклюзивному эффекту. Окклюзия — один из основных механизмов действия увлажняющих средств: оставаясь на поверхности кожи, минеральное масло препятствует испарению воды. При сравнении с одним из самых действенных увлажняющих растительных масел — очищенным кокосовым — оба ингредиента показали равную степень эффективности и безопасности как увлажняющие средства для лечения ксероза — состояния, при котором наблюдается чрезмерная сухость кожи.

Другое прекрасное свойство минерального масла — оно не раздражает кожу. Химический состав растительных масел куда более сложен: возможно наличие аллергенов или раздражающих компонентов. Косметическое минеральное масло — очень простое по составу, его особым образом очищают, «адаптируют» к потребностям кожи, поэтому чувствительность к нему крайне редка. Если просмотреть составы увлажняющих средств для гиперчувствительной кожи в линейках известных французских аптечных косметических брендов, они, как правило, содержат минеральное масло.

Минусы минерального масла

Плюсы минерального масла можно интерпретировать как минусы, если посмотреть на них под другим углом. Масло не проникает в кожу — оно просто создаёт защитную пленку на её поверхности. Минеральное масло не содержит биологически активных компонентов, таких как жирные кислоты и витамины, поэтому не способно питать кожу, как растительные масла. Никакими дополнительными преимуществами для кожи минеральное масло не обладает: это просто нераздражающее увлажняющее средство, работающее за счет окклюзивного эффекта.

Мифы вокруг минерального масла

Ругать минеральное масло легко — это дешёвый материал, и многие его демонизируют, просто услышав словосочетание «продукт нефтепереработки».

Несмотря на то, что промышленное минеральное масло действительно содержит канцерогенные компоненты (так называемые полициклические соединения), в косметическом и пищевом маслах их не содержится. Нет никаких научных данных, свидетельствующих о канцерогенности косметического минерального масла.

Более того, исследование общего воздействия косметических минеральных масел на здоровье человека 2017 года проанализировало данные о проникновении в кожу и пришло к выводу, что «косметическое использование минеральных масел и восков не представляет риска для потребителей из-за отсутствия системного воздействия«.

Ещё один очень распространенный миф, связанный с минеральным маслом, — его комедогенность. Но существует исследование 2005 года с таким выводом: «на основе полученных данных (тесты проводились как на животных, так и на человеке), а также рекомендаций Американской академии дерматологии, представляется разумным сделать вывод о том, что минеральное масло является некомедогенным для человека«.

В общем, мы считаем, что паника вокруг минерального масла необоснованна. Для сухой и сверхчувствительной кожи это отличный ингредиент. Но если вам не нравится, что его производят из нефти, или раздражает тяжеловатое ощущение на коже после применения, то сейчас как никогда просто избежать его в составе продуктов: минеральное масло имеет такую плохую репутацию, что косметические компании редко отваживаются его использовать.

Определение минеральных масел. Химический словарь

Любой продукт нефтепереработки, который является жидким при комнатной температуре, такой как бензин, керосин, дизельное топливо, мазут или смазочное масло, может быть описан как минеральное масло.

Однако обычно термин «минеральные масла» (иногда называемый «парафиновыми маслами» или «жидким парафином») зарезервирован для высокоочищенных побочных продуктов производства топлива.

Минеральные масла высокой степени очистки

Не существует согласованной спецификации того, что такое минеральное масло. Как правило, высокоочищенные фармацевтические и пищевые минеральные масла не имеют цвета, запаха и вкуса.

Они состоят из смеси высших алканов — смеси неразветвленных, разветвленных и циклических алканов. Также могут присутствовать алкилированные ароматические соединения.

Алканы довольно неактивны химически, следовательно, минеральные масла также довольно неактивны химически.

Сколько атомов углерода?

Минеральные масла состоят из углеводородов с пятнадцатью атомами углерода вверх. По мере добавления к смеси минерального масла большего количества углеводородов с более высокой молекулярной массой температура плавления масла повышается до тех пор, пока оно не станет воскообразным при комнатной температуре. На данном этапе это уже не масло.

Melting and Boiling Points of Straight-Chain Alkanes at 1 Atmosphere Pressure

Formula	Name	m.pt/°C	b. pt/°C
C ₁₅ Н ₃₂	н-пентадекан	9,9	271
С ₁₆ Н ₃₄	н-гексадекан	18	287
С ₁₇ Н ₃₆	н-гептадекан	21	302
С ₁₈ Н ₃₈	н-октадекан	28	316
С ₁₉ Н ₄₀	н-нонадекан	32	330
С ₂₀ Н ₄₂	н-икозан	36,7	342,7
С ₂₅ Н ₅₂	н-пентакозан	54	401,9
С ₃₀ Н ₆₂	н-триаконтан	65,8	449,7
С ₃₅ Н ₇₂	н-пентатриаконтан	75	490
С ₄₀ Н ₈₂	н-тетраконтан	81,5	522
С ₅₀ Н ₁₀₂	н-пентаконтан	91	575

Свойства и использование

Недорогие углеводороды : Минеральные масла недороги в производстве и широко используются в приложениях, соответствующих их свойствам.

Классы : Доступны различные сорта минерального масла, отличающиеся своей вязкостью (жидкостью). Увеличение средней длины цепи алканов в минеральном масле делает его более вязким (менее текучим). Комментарии здесь относятся к высокоочищенным, фармацевтическим и пищевым минеральным маслам.

Нет прогорклости : Минеральные масла имеют сходные физические свойства с маслами, полученными из растений или животных. В то время как растительные и животные масла содержат кислород в дополнение к углероду и водороду и могут стать прогорклыми, минеральные масла являются углеводородами и не становятся прогорклыми.

Слабительное : Минеральное масло не переваривается человеком. Иногда его используют в качестве смазывающего слабительного для облегчения дефекации при запорах у людей и животных.

Изделия из кожи : Минеральное масло фармацевтического качества используется в самых разных продуктах для кожи, включая детские лосьоны, косметику, мази и холодные кремы.

Угри и прыщи : Хотя в популярных публикациях утверждалось, что препараты для кожи на основе минерального масла блокируют поры и вызывают появление угрей и прыщей, недавние научные исследования свидетельствуют об обратном. (См. Георгиос Н Стаматас, Минеральные масла в уходе за кожей: профиль безопасности, Международный журнал косметической науки, декабрь 2015 г.)

«Минеральное масло и растительные масла, используемые в продуктах по уходу за кожей, образуют защитный слой на коже, улучшая удержание влаги, позволяя коже дышать, не закупоривая поры».

Товары для дома : Минеральное масло пищевого качества используется в самых разных бытовых целях, таких как покрытия для предотвращения ржавчины, консервация поверхностей для приготовления пищи из дерева и смазка кухонного оборудования, такого как машины для обработки пищевых продуктов.

Канцерогенное поведение

Минеральные масла, необработанные или слегка обработанные, классифицируются Международным агентством по изучению рака (IARC) как канцерогены группы 1. Минеральные масла высокой степени очистки относятся к канцерогенам 3-й группы.

Группы канцерогенов МАИР

Группа	Определение
1	Канцерогенен для человека.
2А	Вероятно, канцерогенен для человека.
2Б	Возможно, канцерогенен для человека.
3	Канцерогенность для человека не классифицируется.
4	Вероятно, не канцерогенен для человека.

Углеводороды минерального масла (MOSH, MOAH) / анализ пищевых продуктов

Дом
Еда
org/ListItem»> Загрязнители
Минеральное масло

В рамках проекта BMEL от 2012 года был выявлен высокий потенциал миграции в продукты питания углеводородов минерального масла из переработанных картонных коробок. Однако компоненты минерального масла могут попасть в пищу несколькими путями. Возможными источниками загрязнения являются упаковочные материалы (вторичная бумага, типографские краски, джутовые мешки), а также:

смазочные масла от уборочных и перерабатывающих машин
выхлопные газы из окружающей среды
повязки из гофрированного картона, содержащие минеральное масло
пищевые добавки (разделительные вещества, покрывающие вещества, глазирователи, антипыли)

Что такое MOSH и MOAH?

С химической точки зрения, минеральные масла представляют собой сложные смеси, в основном состоящие из насыщенных углеводородов ( MOSH ) и в большинстве случаев алкилированных ароматических углеводородов ( MOAH ). Обе группы веществ содержат линейные, разветвленные, а также кольцеобразные соединения различного молекулярного размера.

Химический и процентный состав отдельных фракций минерального масла может сильно различаться в зависимости от происхождения и процесса производства нефтепродуктов, полученных из сырой нефти. Таким образом, нерафинированные и технические минеральные масла содержат относительно высокое содержание MOAH, в то время как рафинированные медицинские минеральные масла обычно содержат только следы или не обнаруживают содержания ароматических компонентов.

Кроме того, некоторые вещества-маркеры могут предоставить информацию об источнике загрязнения. Диизопропилнафталины (ДИПН) , например, представляют собой соединения, используемые в качестве растворителей в безуглеродной бумаге, которые не могут быть полностью удалены при производстве макулатуры. Таким образом, обнаружение DIPN в пищевых продуктах может указывать на прямой или косвенный контакт с упаковочными материалами, содержащими макулатуру. Кроме того, POSH (олигомерные углеводороды из полиолефинов) и PAO (полиальфаолефины) показывают характерные образцы сигналов на хроматограмме онлайн-анализа ЖХ-ГХ-ПИД и позволяют идентифицировать загрязнение пластиковыми компонентами и синтетическими смазками. ^1,2,3

Каковы риски для здоровья и каково правовое регулирование?

Согласно современному состоянию научных знаний, нет достаточных токсикологических данных, подтверждающих риск для здоровья человека от насыщенных фракций минерального масла (MOSH). В то же время предполагается, что MOAH обладают канцерогенным действием (особенно ПАУ-подобные соединения с 3-7 кольцевыми системами), поэтому их содержание в пищевых продуктах должно быть снижено в соответствии с принципом ALARA. (настолько низко, насколько возможно в разумных пределах).

В настоящее время не существует ни специальных правовых норм, ни максимальных уровней содержания компонентов минерального масла в пищевых продуктах. В феврале 2017 года был опубликован проект 4 ^th Постановления 22 ^nd о внесении изменений в Постановление Германии о товарах (« Постановление о минеральном масле »). Он предусматривает использование функциональных барьеров, гарантирующих, что не произойдет заметного перехода MOAH из макулатуры, содержащей материалы, контактирующие с пищевыми продуктами, в пищевые продукты. Здесь применяется предел обнаружения 0,5 мг/кг пищи.

В 2019 году Объединенный исследовательский центр Европейской комиссии опубликовал Руководство JRC по отбору проб, анализу и представлению данных для мониторинга углеводородов минерального масла в пищевых продуктах и материалах, контактирующих с пищевыми продуктами. В этом документе рекомендуется единая процедура определения минерального масла, начиная с отбора проб и заканчивая представлением результатов, для достижения лучшей сопоставимости аналитических результатов. ⁴

Кроме того, Ländergemeinschaft Verbraucherschutz (LAV) в сотрудничестве с Lebensmittelverband Deutschland e. V. ориентировочные значения для минерального масла в определенных категориях пищевых продуктов. Эти уровни были определены статистически и предназначены для представления действующего стандарта снижения содержания минерального масла в соответствии с Надлежащей производственной практикой. Ориентировочные значения относятся к стандартизированному анализу и представлению результатов рекомендаций JRC. ^{5, 6}

Как проводится анализ в ИФП?

Углеводороды минерального масла в компании ifp анализируются с использованием объединенного онлайн-метода ВЭЖХ-ГХ-ПИД на основе метода BfR 2009 года и DIN EN 16995. Для более дифференцированной аналитической оценки были реализованы различные этапы оптимизации.

Кроме того, Институт качества продукции ifp предлагает высокоселективный метод проверки положительных результатов и дальнейшей характеристики компонентов минерального масла с использованием анализа GCxGC-ToF.

Компания ifp предлагает следующие услуги:

анализ пищевых продуктов, смазочных материалов, картона, пластика и т. д. с помощью встроенной оптимизированной ВЭЖХ-ГХ-ПИД
проверка положительных результатов и дальнейшая характеристика компонентов минерального масла с помощью ГХ высокого разрешения × ГХ-ВП
Тесты на миграцию и функциональный барьер для пищевых упаковочных материалов
идентификация источников загрязнения
планирование мониторинга

Мы будем рады проконсультировать вас. Не стесняйтесь связаться с нами.

Источники: ¹ Итоговый отчет по научному исследованию «Степень миграции нежелательных веществ из упаковочных материалов из макулатуры в продукты питания». Федеральное министерство продовольствия, сельского хозяйства и защиты прав потребителей. 2012

² Биргит Геуэке. Досье- Нефтепродукты Углеводороды. Форум по упаковке пищевых продуктов, июнь 2017 г., DOI: 10.5281/zenodo.820984
³ С. Бидерманн-Брем и др. Миграция полиолефиновых олигомерных насыщенных углеводородов (POSH) в пищу.