ВОСКОВА КОНСТАНТА

ВОСКОВА КОНСТАНТА – показники, що дають уявлення про якість бджолиного воску, його сорт і чистоту. Хімічний склад воску характеризується такими константами: кислотна й ефірна олія, число омилення, йодне число, температура плавлення воску, коефіцієнт його твердості.

До складу бджолиного воску входить до 15 хімічно самостійних сполук, які, будучи об’єднаними в три групи, містяться у воску в такій кількості (%):

– вільні жирні кислоти 13,5-15,0

– складні ефіри 70,4-74,7

– граничні вуглеводні 12,5-15,5

До складу воску також входять

у невеликих кількостях барвники й ефірні олії, що обумовлюють його колір і запах.

Вільні жирні кислоти містять у собі церотинову, мелісинову, а також кислоти олеїнового ряду, які є найактивнішою складовою частиною воску, розчиняють деякі метали й вступають у реакцію з лугами. Кислотне число, що характеризує кількість вільних жирних кислот, складає 18,5-22,4.

Речовини, утворені з жирних кислот і спиртів, називаються складними ефірами. Із жирних кислот в ефірах є пальмітинова, мелісинова, церотинова, а також кислоти олеїнового ряду. Зі спиртів до складу ефірів входять мірициловий, цериловий та ін.

При

кип’ятінні з лугом складні ефіри омилюються, розкладаються, виділяючи вільні жирні кислоти й одноатомні спирти.

При оцінці якості воску користуються ефірним числом, яке характеризує кількісний вміст у воску складних ефірів. Чистоту бджолиного воску характеризують також число омилення (сума двох чисел – кислотного й ефірного), що дорівнює 89-97, число відношення і йодне. Число відношення ефірного до кислотного дорівнює 3,5-4,2.

Йодне число характеризує кількість неграничних сполук, наприклад, кислот олеїнового ряду. Звичайний жовтий віск має йодне число 10-11; при відбілюванні воно зменшується до 7 і навіть до 2. У воску знайдені вуглеводні (пентакозан, гептакозан, нонакозан й ін.), які важко взаємодіють з іншими тілами й плавляться при температурі 54-68,4 °С.

Віск містить три елементи: вуглець (близько 80 %), водень (13 %) і кисень (до 7 %). Порівняння елементарного складу бджолиного воску з жирами й вуглеводами наведене в таблиці.

Бджолиний	Віск	Жири	Вуглеводи	Білки
Вуглець	80	78	44	53
Водень	13	12	6	7
Кисень	7	11	49	23
Азот	–	–	–	16

Звідси видно, що віск містить кисню менше, ніж інші речовини. Тому при горінні або окислюванні він виділяє найбільшу кількість тепла.

Бджолиний віск за своїм хімічним складом може змінюватися як в невеликих межах, так й істотно. Це залежить від того, які породи бджіл брали участь у його виробленні. Наприклад, віск з азіатських й американських країн відрізняється від європейського зниженим вмістом складних ефірів, а віск безжальних бджіл – підвищеним вмістом неграничних сполук, які характеризуються йодним числом.

У воску, отриманому від безжальних бджіл, міститься 40 % смоли, 5,8 % води й 0,975 % золи, а в натуральному бджолиному воску зольність складає близько 0,03 %.

Європейські сорти воску відрізняються один від одного тільки за своїми фізичними властивостями: забарвлення, запах, твердість. Якісний бджолиний віск має приємний медяний запах. Віск, отриманий шляхом сильного пресування заводської мерви, має запах перги або макухи. Іноді віск має запах хвої або кмину. Вибілений віск і воскова понова зазвичай не пахнуть. Екстракційний віск, крім запаху перги, відгонить ще й бензином. А розплавлений віск завжди має сильніший аромат, ніж твердий.

Зустрічається світлий віск із запахом прополісу. Це вказує на неправильну переробку воскової сировини, у яку потрапив прополіс.

При тривалому відстоюванні розплавленого воску на його поверхні збирається наліт, схожий на мазь. Ця фракція не містить ніяких жирів і складається з неграничних сполук із низькою питомою вагою (0,944) і низькою температурою плавлення (53,6 °С). Якість воску визначають температурою плавлення, застигання, питомою вагою, в’язкістю й коефіцієнтом твердості.

Температура плавлення воску складає від 58 до 65 °С, а температура застигання вище на 0,1-2 °С.

Питома вага натурального воску при температурі 15 °С коливається від 0,956 до 0,970. При підвищенні температури на кожен градус він зменшується на 0,0008. Якщо ж питома вага воску зазначена при температурі 20 °С, його переводять у питому вагу при 15 °С, додаючи число 0,0008 х 5 = 0,004.

Твердий віск завжди важчий за розплавлений, але одночасно легший за воду. Твердість воску визначається пружністю й пластичністю.

Установлено, що пружність і пластичність знаходяться у прямій і зворотній пропорційній залежності від твердості воску. Визначають коефіцієнт твердості воску на апараті, названому голкою Віка. Чим більшою буде твердість воску, тим на меншу глибину зануриться в нього голка. Для різних восків цей коефіцієнт, визначений при 20 °С, буде різним:

– віск-капанець 8-13

– пресовий 3-6

– екстракційний менше 1

Звідси видно, що коефіцієнт твердості чіткіше характеризує якісні розходження різних сортів воску, ніж будь-які інші показники.

В’язкість воску характеризується густотою й консистенцією розплавленого воску.

Значною мірою в’язкість воску залежить від його температури: наприклад, однакова кількість воску профільтровується при 70 °С за 90 хв і при 120 °С за 20 хв. Тому для переробки воскосировини необхідно нагрівати її до вищої температури.

Віск не розчиняється в спирті, але в бензині, петролейному ефірі він розчиняється прекрасно. Віск чудово змішується з жирами, оліями, парафінами й не змішується з гліцерином.

Віск зовсім не розчиняється у воді, але здатен утворювати з нею емульсії. Якщо бджолиний віск кип’ятити в дощовій воді, він не змішуватиметься з водою, але якщо до них додати розчин каустику, то вода з воском з’єднається й утвориться “молоко”. Тут луг утворює з вільними жирними кислотами воскове мило (емульгатор), який з’єднує воду з часточками воску. Емульгатор об’єднує речовини, різні за своїми фізико-хімічними властивостями.

Бджолиний віск утворює з водою дві форми емульсії.

Різні сорти воску мають різну вологість: від 0,1 до 2,5 % і вище. Відомо, що чим вища якість воску, тим менша його вологість, тому що в ньому міститься менше домішок, які можуть бути емульгаторами. При розплавлюванні воску, що містить великий відсоток вологи, на поверхні з’являється піна. Чим більше вологи, тим сильніша піна.

Емульсія воску в киплячій твердій воді дуже рухлива, тому при переробці воскової сировини вона легко йде в стік разом із забрудненими водами.

Віск стає пластичним при нагріванні його до 30-35 °С. При кімнатній температурі він являє собою тверде тіло з кристалічною, дрібнозернистою структурою в зламі.

При 46-47 °С нормальна структура воску руйнується. Воскові плитки, прогріті до цієї температури, стають білястого кольору, а вощина виходить низькоякісною. При температурі 62-65 °С віск плавиться. При піднятті температури до 95-105 °С на його поверхні може утворитися піна й віск настільки сильно збільшується в обсязі, що може википати з ємності. Але це не можна назвати кипінням воску, просто з нього випаровується вода. При температурі воску вище 100 °С поверхня його стає абсолютно чистою й спокійною. Це означає, що вода випарувалася.

“Закипає” віск при температурі вище 300 °С. Він димить, розкладаючись на простіші леткі речовини – вуглекислоту, оцтову кислоту й ін.

Установлено, що нагрівання воску до 120 °С протягом ЗО хв поліпшує його основні показники, що характеризують якість. Особливо підвищується коефіцієнт твердості воску.