La colofonia ( /ˈɹɒ.zən/ ), también llamada colofonia o brea griega (latín: pix graeca ), es una forma sólida de resina obtenida de pinos y algunas otras plantas , en su mayoría coníferas , producida al calentar resina líquida fresca para vaporizar el líquido volátil. componentes de terpeno . Es semitransparente y varía en color de amarillo a negro. A temperatura ambiente, la colofonia es frágil, pero se derrite a la temperatura de la estufa. Consiste principalmente en varios ácidos resínicos , especialmente ácido abiético . [1]El término "colofonia" proviene de colofonia resina , que en latín significa "resina de Colofón ", una antigua ciudad jónica . [2]
Propiedades
La colofonia es quebradiza y friable , con un ligero olor a pinzas. Por lo general, es un sólido vítreo , aunque algunas colofonias forman cristales , especialmente cuando se disuelven. [3] El punto de fusión práctico varía con las diferentes muestras, algunas son semifluidas a la temperatura del agua hirviendo, otras se funden entre 100 ° C y 120 ° C. Es muy inflamable, arde con una llama humeante, por lo que se debe tener cuidado al derretirlo. Es soluble en alcohol , éter , benceno y cloroformo .
La colofonia se compone principalmente de ácido abiético y se combina con álcalis cáusticos para formar sales ( rosinatos o pinatos ) que se conocen como jabones de colofonia . Además de su amplio uso en la fabricación de jabón , la colofonia se emplea principalmente en la fabricación de barnices (incluidos los barnices finos para violín), lacre y diversos adhesivos . También se usa para preparar cera de zapatero , para lanzar barriles de cerveza lager y muchos otros propósitos, como proporcionar superficies de respaldo a artículos de hojalata, artículos de cobre o incluso recipientes de plata y oro al estamparlos o grabarlos. Su punto de fusión relativamente bajo y su forma sólida firme permiten verter colofonia líquida en el recipiente y, cuando se enfría, permite estampar o grabar el recipiente sin deformarlo, incluso si tiene una piel bastante delgada. Posteriormente, el objeto se puede recalentar en un horno y la colofonia se vierte para su reutilización. Cualquier película de colofonia restante se puede enjuagar fácilmente con alcohol u otros disolventes.
La colofonia también se usa a veces como refuerzo interno para objetos metálicos de piel muy delgada, como candelabros de plata, cobre o hojalata, o esculturas, donde simplemente se derrite, se vierte en un objeto hueco de piel delgada y se deja endurecer.
La exposición prolongada a los vapores de colofonia liberados durante la soldadura puede causar asma ocupacional (anteriormente llamada enfermedad de la colofonia [4] en este contexto) en personas sensibles, aunque no se sabe qué componente de los vapores causa el problema. [5]
El tipo de colofonia que se utiliza con los instrumentos de cuerda frotada está determinado por el diámetro de las cuerdas. Generalmente, esto significa que cuanto más grande es el instrumento, más blanda debe ser la colofonia. Por ejemplo, la resina de contrabajo es generalmente lo suficientemente suave como para ser flexible con movimientos lentos. Una torta de colofonia de lubina dejada en una sola posición durante varios meses mostrará evidencia de flujo, especialmente en climas más cálidos.
La exposición prolongada a la colofonia, al manipular productos recubiertos de colofonia, como impresoras láser o papel de fotocopiadora, puede dar lugar a una forma de dermatitis de contacto industrial . [6]
Usos
La colofonia es un ingrediente en tintas de impresión , papel de fotocopiado e impresión láser, barnices , adhesivos (pegamentos), jabón , encolado de papel , sosa , fundentes de soldadura y lacre .
La colofonia se puede utilizar como agente de glaseado en medicamentos y goma de mascar . Se indica con el número E E915. Un éster de glicerol relacionado (E445) se puede utilizar como emulsionante en refrescos . En productos farmacéuticos , la colofonia forma un ingrediente en varios emplastos y ungüentos.
En la industria, la colofonia es un fundente utilizado en la soldadura . La soldadura de plomo - estaño comúnmente utilizada en electrónica tiene 1 a 2% de colofonia en peso como núcleo de fundente, lo que ayuda a que el metal fundido fluya y hace una mejor conexión al reducir la capa de óxido sólido refractario formada en la superficie de nuevo al metal. Con frecuencia se ve como un residuo quemado o transparente alrededor de la soldadura nueva.
Se usa una mezcla de brea y colofonia para hacer una superficie contra la cual se pule el vidrio cuando se fabrican componentes ópticos como lentes .
La colofonia se agrega en pequeñas cantidades a los rellenos tradicionales de aceite de linaza / arena ("masilla"), que se utilizan en la construcción.
Cuando se mezcla con ceras y aceites, la colofonia es el ingrediente principal del humo místico , una goma que, cuando se frota y se estira repentinamente, parece producir bocanadas de humo en las yemas de los dedos.
La colofonia se utiliza ampliamente por su capacidad de aumento de fricción en varios campos:
- Los jugadores de instrumentos de cuerda frotada frotan tortas o bloques de colofonia en el pelo de su arco para que pueda agarrar las cuerdas y hacer que hablen o vibren con claridad. [7] A veces se agregan a la colofonia sustancias adicionales como cera de abejas , oro , plata , estaño o hierro meteórico [8] para modificar sus propiedades de adherencia / fricción y el tono que produce. [9] Se puede aplicar colofonia en polvo al cabello nuevo, por ejemplo, con una almohadilla de fieltro o un paño, para reducir el tiempo necesario para aplicar suficiente colofonia en el cabello. A menudo, la colofonia se vuelve a aplicar inmediatamente antes de tocar el instrumento. Generalmente, se prefiere la colofonia más clara para violines y violas, y en climas de alta humedad, mientras que se prefiere la colofonia más oscura para violonchelos y para músicos en áreas frescas y secas. [10] También hay tipos específicos y distintivos de bajos; para más información, consulte Arco (música) .
- La colofonia de violín se puede aplicar a los puentes de otros instrumentos musicales, como el banjo y el banjolele , para evitar que el puente se mueva durante la ejecución vigorosa.
- Se sabe que los bailarines de ballet , flamenco e irlandeses frotan las puntas y los tacones de sus zapatos con resina en polvo para reducir el deslizamiento en las pistas de baile de madera limpias o en los escenarios de competición / actuación. En un tiempo se usó de la misma manera en la esgrima y todavía lo usan los boxeadores .
- Los gimnastas y los jugadores de balonmano del equipo lo utilizan para mejorar el agarre. Los escaladores lo han utilizado en algunos lugares.
- Los levantadores de pesas olímpicos frotan las suelas de sus botas de levantamiento de pesas con resina para mejorar la tracción en la plataforma.
- Se aplica en la línea de salida de los circuitos de carreras de resistencia que se utilizan para mejorar la tracción .
- Los jinetes frotan colofonia en la cuerda y el guante para un agarre adicional.
- Los lanzadores de béisbol y los jugadores de bolos pueden usar una pequeña bolsa de tela de colofonia en polvo para un mejor control de la pelota.
- Se puede aplicar colofonia en las manos en acrobacias aéreas como sedas aéreas y pole dance para aumentar el agarre.
Otros usos que no se basan en la fricción:
- Las bellas artes utilizan colofonia para emulsiones de témpera y como componente de medio de pintura para pinturas al óleo . Es soluble en aceite de trementina y sustituto de trementina, y necesita ser calentado.
- En una técnica de grabado , la colofonia de aguatinta se utiliza en la placa de grabado para crear superficies en tonos grises.
- En el tiro con arco , cuando se fabrica o se encera una nueva cuerda de arco con fines de mantenimiento, la mezcla de cera puede contener colofonia. Esto proporciona una cantidad de pegajosidad a la cuerda para mantener juntas sus hebras constituyentes y reducir el desgaste y el deshilachado. [ cita requerida ]
- Los peluqueros caninos utilizan colofonia en polvo para ayudar a eliminar el exceso de pelo de las profundidades del canal auditivo.
- Algunas marcas de papel para moscas utilizan una solución de colofonia y caucho como adhesivo.
- La colofonia se usa a veces como ingrediente en la cera de doblaje que se usa para atar moscas .
- La colofonia se utiliza caliente para desencapsular los circuitos integrados de epoxi . [11]
- La colofonia se puede mezclar con cera de abejas y una pequeña cantidad de aceite de linaza para fijar cañas a bloques de cañas en acordeones.
- Las patatas de colofonia se pueden cocinar colocando las patatas en colofonia hirviendo y cocinando hasta que floten hacia la superficie. [12]
La colofonia y sus derivados también presentan una amplia variedad de aplicaciones farmacéuticas. Los derivados de colofonia muestran excelentes propiedades de formación de película y recubrimiento. [13] También se utilizan para películas de comprimidos y recubrimiento entérico. Las colofonias también se han utilizado para formular microcápsulas y nanopartículas. [14] [15]
Los ésteres de colofonia de glicerol , sorbitol y manitol se utilizan como bases de goma de mascar para aplicaciones medicinales. La degradación y biocompatibilidad de la colofonia y los biomateriales a base de colofonia se han examinado in vitro y ex vivo.
Producción
La colofonia es el componente resinoso de la oleorresina exudada por varias especies de pino , conocida en el comercio como trementina cruda . La separación de la oleo-resina en aceite esencial (espíritu de trementina) y colofonia común se realiza mediante destilación en grandes alambiques de cobre . El aceite esencial se extrae a una temperatura entre 100 ° C (212 ° F) ° y 160 ° C (320 ° F), dejando colofonia líquida, que se escurre por un grifo en el fondo del alambique y se purifica. pasando a través de la guata tensada. La colofonia varía en color, según la edad del árbol del que se extrae la trementina y el grado de calor aplicado en la destilación, desde una sustancia opaca , casi negra, pasando por grados de marrón y amarillo hasta una masa vítrea incolora casi perfectamente transparente. . Los grados comerciales son numerosos, que van desde la A (la más oscura) a la N (extra pálida), superiores a las que son las variedades W (vidrio de ventana) y WW (blanca como el agua), esta última con aproximadamente tres veces el valor de la cualidades comunes.
La colofonia de aceite de resina se produce durante la destilación de aceite de resina crudo , un subproducto del proceso de fabricación del papel kraft .
Cuando se talan los pinos, "las porciones resinosas de los árboles caídos o talados, como los pinos de hoja larga y corta, cuando se les permite permanecer en el suelo, resisten la descomposición indefinidamente". [16] Estos "desechos de tocones", mediante el uso de destilación destructiva o procesos con disolventes, se pueden utilizar para fabricar productos, incluida la colofonia. Este tipo de colofonia se denomina típicamente colofonia de madera .
Debido a que la trementina y el aceite de pino de la destilación destructiva "se contaminan un poco con otros productos de destilación", [16] se utilizan comúnmente procesos con disolventes. En este proceso, los tocones y las raíces se cortan y se sumergen en el extremo liviano de la fracción pesada de nafta (hirviendo entre (90 ° C (194 ° F) y 115 ° C (239 ° F)) de una refinería de petróleo crudo . etapa contra-corriente de extracción se utiliza comúnmente. en este proceso, fresco nafta primera madera contactos lixivia en etapas intermedias, y nafta cargado de resina de trementina de fases intermedias contactos madera no lixiviado antes de la destilación al vacío para recuperar la nafta de la colofonia, junto con ácidos grasos , trementina y otros componentes se separan posteriormente mediante destilación al vapor . La madera lixiviada se cuece al vapor para la recuperación adicional de nafta antes de quemarla para la recuperación de energía. [17] Una vez que se ha recuperado el disolvente, "los aceites terpénicos se separan mediante destilación fraccionada y se recuperan principalmente como trementina refinada , dipenteno y aceite de pino. El residuo no volátil del extracto es colofonia de madera de color bastante oscuro. La mejora de la colofonia se lleva a cabo mediante métodos de clarificación que generalmente pueden incluir de filtración en lecho o tratamiento con furfural de una solución solvente de colofonia. " [16]
A gran escala, la colofonia se trata mediante destilación destructiva para la producción de alcohol de colofonia, pinolina y aceite de colofonia . Este último entra en la composición de algunas de las grasas lubricantes sólidas y también se utiliza como adulterante de otros aceites.
La principal región de producción de colofonia incluye Indonesia , el sur de China (como Guangdong , Guangxi , Fujian , Yunnan y Jiangxi ) y la parte norte de Vietnam . La colofonia china se obtiene principalmente de la trementina del pino de Masson Pinus massoniana y del pino rozante P. elliottii . [ cita requerida ]
Los estados del Atlántico sur y del este del Golfo de los Estados Unidos son la segunda región principal de producción. La colofonia americana se obtiene de la trementina del pino de hoja larga Pinus palustris y del pino piñonero P. taeda . En México , la mayor parte de la colofonia se deriva de la extracción en vivo de varias especies de pinos , pero principalmente Pinus oocarpa , Pinus leiophylla , Pinus devoniana y Pinus montezumae . La mayor parte de la producción se concentra en el estado centro-occidental de Michoacán . [ cita requerida ]
La principal fuente de suministro en Europa es el distrito francés de las Landas , en los departamentos de Gironda y Landas , donde se cultiva extensamente el pino marítimo P. pinaster . En el norte de Europa, la colofonia se obtiene del pino silvestre P. sylvestris , y en todos los países europeos se obtienen suministros locales de otras especies de pino, siendo el pino carrasco P. halepensis particularmente importante en la región mediterránea . [ cita requerida ]
Ver también
- Copal
- Ámbar
Notas
- ^ Fiebach, Klemens; Grimm, Dieter (2000). "Resinas, Naturales". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . doi : 10.1002 / 14356007.a23_073 . ISBN 978-3-527-30673-2.
- ^ "colofonia" . Diccionario de inglés de Oxford (edición en línea). Prensa de la Universidad de Oxford. (Se requiere suscripción o membresía en una institución participante ). " Ad. L. colofonia ( Plinio ) para la resina Colophōnia rēsīna de Colofón ".
- ^ Palkin, S .; Smith, WC (1938). "Una nueva colofonia de goma no cristalizante". Aceite y jabón . 15 (5): 120-122. doi : 10.1007 / BF02639482 . S2CID 94421680 .
- ^ "enfermedad de la colofonia", lista de términos médicos arcaicos, ocupacional , en el sitio web de Antiquus Morbus
- ^ Control de riesgos para la salud de fundentes de soldadura basados en colofonia (colofonia) , IND (G) 249L, Ejecutivo de salud y seguridad del Reino Unido, 1997 (PDF en línea)ISBN 0-7176-1383-6
- ^ "Alergia a la colofonia - DermNet Nueva Zelanda" . www.dermnet.org.nz .
- ^ Mantel, Gerhard (1995). "Problemas de producción de sonido: cómo hacer que una cuerda hable" . Técnica del violonchelo: principios y formas de movimiento . págs. 135–41 . ISBN 978-0-253-21005-0.
- ^ "Colofonia de Larica metal" . 2009 . Consultado el 15 de junio de 2014 .
- ^ "Todas las cuerdas de las cosas: Rosin" . 1 de mayo de 2010. Archivado desde el original el 1 de mayo de 2010.CS1 maint: bot: estado de URL original desconocido ( enlace )
- ^ Heather K. Scott (5 de enero de 2004). "Las diferencias entre colofonia oscura y ámbar" . Consultado el 27 de diciembre de 2016 .
- ^ Peter Laackmann, Marcus Janke (28 de diciembre de 2014). "Peter Laackmann, Marcus Janke: abrir microchips (de 30: 18-32: 15)" . Consultado el 18 de febrero de 2016 .
- ^ "El arte casi perdido de las patatas de colofonia" .
- ^ Satturwar, Prashant M .; Fulzele, Suniket V .; Dorle, Avinash K. (2005). "Evaluación de colofonia polimerizada para la formulación y desarrollo de un sistema de administración de fármacos transdérmicos: una nota técnica" . AAPS PharmSciTech . 6 (4): E649 – E654. doi : 10.1208 / pt060481 . PMC 2750614 . PMID 16408867 .
- ^ Lee, Chang-Moon; Lim, Seung; Kim, Gwang-Yun; Kim, Dong-Woon; Rhee, Joon Haeng; Lee, Ki-Young (2005). "Nanopartículas de colofonia como portador de administración de fármacos para la liberación controlada de hidrocortisona". Cartas de biotecnología . 27 (19): 1487–90. doi : 10.1007 / s10529-005-1316-x . PMID 16231221 . S2CID 24729281 .
- ^ Fulzele, SV; Satturwar, PM; Kasliwal, RH; Dorle, AK (2004). "Preparación y evaluación de microcápsulas utilizando colofonia polimerizada como novedoso material formador de pared". Revista de microencapsulación . 21 (1): 83–89. doi : 10.1080 / 02652040410001653768 . PMID 14718188 . S2CID 24929166 .
- ^ a b c Beglinger, E. (mayo de 1958). "Destilación de madera resinosa, n. ° 496, revisada en mayo de 1958" (PDF) . Servicio Forestal del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos.
- ^ Kent págs. 571 y 572
Referencias
- Kent, Manual de química industrial de James A. Riegel (octava edición). Van Nostrand Reinhold Company (1983). ISBN 0-442-20164-8 .
enlaces externos
- Kotapish, Paul (noviembre-diciembre de 2001). "Negocio pegajoso: cómo se hace la colofonia" . Cuerdas .