Свойства воска

Физические и химические свойства воска. Цвет воска.Для строительства своего гнезда, состоящего из сотов, пчелы в восковых железах вырабатывают воск. Выделяясь из организма пчелы в жидком виде, он застывает на восковых зеркальцах в виде пластинок. Только что выделенный пчелами воск имеет белый цвет, в дальнейшем он приобретает желтую окраску, которую ему придают различные прополисовидные вещества.

При переработке воскового сырья цвет получаемого воска зависит от качества и способа его переработки. Если перетапливают свежеотстроенные соты, то получают светло‑желтый воск, из темных сотов вытапливают темно‑желтый и коричневый воск. От сильного перегрева или соприкосновения с металлами (посуда) при перетопке воск темнеет. Изменяется цвет воска и от примесей пыльцы, прополиса и т. д.

Состав воска. Около 50 различных химических соединений входит в состав воска, среди них сложные эфиры (до 75 %), практически не вступающие в химические реакции с другими веществами, за исключением щелочи, предельные углеводороды (12–15 %) – наиболее простые органические вещества, свободные жирные кислоты (13–15 %), которые вступают в реакцию с металлами и некоторыми щелочами, отчего ухудшаются качество воска и его цвет. В состав воска входят также красящие и ароматические вещества.

Свойства воска. Основными показателями, характеризующими свойства воска, являются его плотность, температура плавления и застывания, твердость, вязкость, растворимость, взаимоотношение с металлами.

Плотность воска при температуре 15 °C – 0,956‑0,970. Она уменьшается одновременно с повышением температуры окружающего воздуха. По величине плотности можно определить различные фальсификации натурального воска. Температура плавления (61–63 °C), то есть переход из твердого состояния в жидкое, и температура застывания помогают определять фальсификацию воска. Чем температура плавления выше, тем качество воска лучше.

Твердость воска (не более 6,5) имеет большое значение при изготовлении вощины, которую вырабатывают только из воска с повышенной твердостью. Для определения твердости воска служит коэффициент твердости – время прохождения иглы, имеющей поперечное сечение 1,5 мм², под действием груза массой 1 кг на глубину 1 мм. Выше всего коэффициент твердости у воска‑капанца, меньше у прессованного и самый низкий у экстракционного воска.

Растворимость воска. Воск растворяется только в жирных и эфирных маслах, бензине, скипидаре, сероуглероде. Его легко можно смешать с парафином, различными жирами и т. д. Воск почти нерастворим в спирте и совершенно не растворяется в глицерине и воде.

Воск может образовать эмульсию (состояние воска, когда он мелко раздроблен и распределен в жидком веществе, например, в воде). Для образования эмульсии необходимо присутствие третьего вещества, способствующего ее образованию и носящего название эмульгатора. Им могут быть металлы, мыло, перга, соли жесткой воды. В практике пчеловодства известны две формы эмульсии. Эмульсия первой формы, или «вода в воске». Воды в этом случае в воске содержится до 2,5 %. Воск по внешнему виду почти неотличим от неэмульгированного воска. Данная форма эмульсии образуется при расплавлении воска под действием пара в посуде с кипящей водой. Масса воска при этом увеличивается, окраска светлеет. Это происходит потому, что некоторое количество воды размещается между частицами воска. Влажность воска характеризует его твердость и качество. Чем ниже влажность воска и чем меньше в нем содержится воды, тем выше его твердость и лучше качество.

При возникновении эмульсии первой формы структура воска не изменяется; вощина, изготовленная из такого воска, мутная, прочность ее незначительна. При расплавлении эмульгированного воска на его поверхности появляется пена. Ликвидируют эмульсию нагреванием воска (без доступа воды). При температуре нагревания 85–95 °C воск выдерживают 6‑10 часов, при температуре 120 °C – 30 минут, при температуре 140 °C – 4–5 минут.

Эмульсия второй формы, или «воск в воде», возникает в том случае, когда восковое сырье перерабатывают в железной посуде или в жесткой воде, а также при содержании в воске большого количества перги. Воск при этом становится рыхлым, пористым, он имеет вид пергообразной массы и теряет однородность структуры. После застывания перетопленного воска внизу образуется рыхлый слой серого цвета.

Для предотвращения образования эмульсии второй формы необходимо перерабатывать восковое сырье в мягкой (дождевой или речной) воде и не перетапливать воск в колодезной воде, имеющей большую жесткость.

Взаимодействие воска с металлами. Когда восковое сырье перетапливают в металлической посуде, содержащиеся в воске свободные жирные кислоты взаимодействуют с некоторыми видами металла, образуя при этом соли. Качество получаемого воска при этом ухудшается, а окраска изменяется. При перетопке в чугунной или железной посуде воск становится бурым, в медной посуде позеленеет. Посуда из белой жести и луженого железа значительного ухудшения качества воска не вызывает. Для сохранения высоких качеств при переработке воскового сырья используют посуду из пищевого алюминия, нержавеющей стали, луженого железа, белой жести, а также эмалированную (без повреждения эмали) и деревянную. Нельзя допускать перетопку сырья в медной, чугунной и железной посуде.

Очистка и отбелка воска. Различные вещества, содержащиеся в восковом сырье (пыльца и др.), способствуют возникновению эмульсии и загрязнению воска. При застывании расплавленного воска эти вещества остаются в нем и портят его качество, их удаляют повторной перетопкой воска с последующим его медленным застыванием. Для того чтобы воск застывал медленно, бак с расплавленным воском утепляют. Вещества, загрязняющие воск, оседают на дно бака или располагаются на нижней стороне слитка воска, откуда их затем удаляют.

Очень грязный воск можно очистить и осветлить при помощи концентрированной серной кислоты, которую добавляют в количестве от 5 до 30 мл на каждые 10 кг воска. Вливают кислоту в расплавленный воск, имеющий температуру не ниже 70 °C. Под воском должна быть вода, объем которой в 3–4 раза превышает объем воска. После внесения кислоты воск тщательно перемешивают, а затем дают отстояться не менее 5 часов. Темный воск становится желтым.

При очистке и отбеливании воска серной кислотой берут деревянную посуду, стараются не допускать попадания кислоты на одежду и тело. Нельзя выливать расплавленный воск в посуду с серной кислотой. Расплавленный воск будет немедленно выплеснут из посуды, что может привести к несчастному случаю. Качество воска при его отбеливании серной кислотой ухудшается, он становится хрупким, изготовленная из него вощина теряет прочность. Хорошие результаты дает отбеливание воска на солнце, для чего его предварительно измельчают, а затем перетапливают на солнечной воскотопке.

Серый налет появляется на воске и вощине при их длительном хранении. Качество их налет не ухудшает. Удаляют серый налет прогреванием воска или вощины до температуры 36–47 °C.

Классификация пчелиного воска. Пчелиный воск, получаемый от перетапливания сотов, восковых обрезков и крышечек, называют пасечным воском. Воск, полученный при заводской переработке пасечных вытопок, мервы и другого сырья, относится к производственному воску. Цвет пасечного воска может быть от белого до светло‑желтого и серого. Производственный воск не должен быть темнее светло‑коричневого. В отличие от пасечного воска он обладает специфическим запахом.

Пасечный воск подразделяют на сортовой и нестандартный. Сортовой воск имеет светло‑желтый, белый, желтый, темно‑желтый и серый цвет, естественный восковой запах, однородную структуру, причем допускается в слитке неоднородность цвета, содержание механических примесей.