Физико-химические свойства воска

Важнейшими показателями воска являются: удельный вес (то есть вес 1 куб. см воска), коэфициент твердости, температура мышления и температура застывания, а также его растворимость в различных растворителях.

Удельный вес воска при температуре 20° колеблется а пределах от 0,956 до 0,970. При этом, чем больший удельный вес чистого воска (в указанных пределах), тем этот воск лучше. Однако воск с примесью прополиса также имеет повышенный удельный вес.

Удельный вес воска изменяется в зависимости от температуры. Так, при понижении температуры удельный вес воска повышается. При повышении температуры воск расширяется, причем коэфициент его расширения составляет 0,0008.

Твердость воска имеет очень большое значение при определении качества воска и его пригодности для тех или иных целей, особенно для изготовления из него искусственной вощины.

Чем тверже воск и чем выше его упругость, тем ценность такого воска выше.

Твердость воска определяется при помощи иглы, которая имеет площадь поперечного сечения в 1,5 кв. мм и погружается в воск под усилием, создаваемым весом в 1 кг.

Твердость воска принято характеризовать коэфициентом твердости. Коэфициент твердости представляет собой число, показывающее, за сколько секунд игла погружается в воск на глубину в 1 мм.

Коэфициент твердости у разных восков различен. Так, при температуре 20° коэфициент твердости воска капанца составляет 8—13 и выше, прессового воска 3—6, прополисированного — 1,5—2,2, экстракционного — меньше 1.

Твердость воска в большой мере зависит от температуры. Так, при повышении температуры с 20° до 35° твердость воска уменьшается в 4—5 раз. Поэтому искусственная вощина должна иметь достаточную твердость и связанную с ней упругость и прочность, чтобы она не была деформирована в гнезде при отстройке ее пчелами.

Температура плавления, воска, то есть температура, при которой воск переходит из твердого состояния в жидкое, лежит в пределах 60—65°.

В практике удобнее измерять не температуру плавления, а температуру застывания воска. Вследствие выделения так называемой скрытой теплоты при переходе вещества из жидкого состояния в твердое, температура застывания воска несколько ниже температуры плавления его и составляет 58—63°.

Из других свойств воска большое практическое значеНИе имеет вязкость его. Особенно велика ВЯЗКОСТЬ BOCKа при температуре, близкой к температуре застывания его. При повышении температуры до 100° вязкость воска уменьшается в 2—2,5 раза, но все же и при этой температуре он значительно более вязок, чем вода. При дальнейшем повышении температуры, например, от 100 до 125°, вязкость продолжает уменьшаться. Поэтому при переработке воскового сырья надо отстаивание воска производить при более высоких температурах, например, при температуре 120—125°.

С вязкостью воска связана и легкость его «выдавливания» из воскового сырья. Это свойство в большой степени зависит от температуры. Так, при повышении температуры от 70 до 100° такое «выдавливание» ускоряется в 3—4 раза. Вот почему переработку воскового сырья необходимо проводить при температуре как можно более высокой (при 100° или близко к этой температуре).

Растворимость воска в разных веществах различна.

Воск хорошо растворяется в бензине, петролейном эфире, скипидаре, сероуглероде и некоторых других веществах. При нагревании воск растворяется в растительных маслах и смешивается с ними в любой пропорции, составляя однородную жидкость, не разделяющуюся и при застывании.

Очень слабо растворяется воск в этиловом (винном) спирте, практически нерастворим в глицерине и во всех тех веществах, которые легко смешиваются с водой. В воде воск не растворяется, но при определенных условиях он может образовать с водой эмульсию.

Эмульсией называется такая система двух жидких веществ, когда одно из них в виде мелких частиц равномерно распределено в другом. Примером эмульсии является молоко; в нем мельчайшие частицы жира и белков распределены в водной среде. Подобную систему может образовать и жидкий (расплавленный) воск с водой. Однако чистый воск с чистой (дестиллированной) водой эмульсии не дает. Для того чтобы образовалась эмульсия воска с водой, необходимо присутствие некоторых веществ, так называемых эмульгаторов. Такими эмульгаторами являются в данном случае соли жирных кислот — мыла; их молекулы располагаются между молекулами воска и воды и являются как бы связующим звеном, вследствие чего и образуется эмульсия, при которой определенное количество воды оказывается размещенным в воске, или, наоборот, восковые частицы размещены в воде.

Способность воска к образованию эмульсии с водой в присутствии эмульгаторов имеет очень большое значение в производстве искусственной вощины и при борьбе с потерями воска в процессе переработки воскового сырья. Именно в результате образования эмульсии воск нередко содержит некоторое количество как бы «впаянной» в него воды, что в практике называется влажностью воска. Влажность воска в большой мере связана с его качеством. Так, воск-капанец обычно лишен воды. Воск первого сорта содержит воды, в среднем, 0,14%; прессовой воск имеет среднюю влажность 0,57%. В отдельных случаях воск низкого качества содержит до 4,9% воды.

Наличие воды в воске резко снижает качество вырабатываемой из него искусственной вощины, поэтому в производстве применяются способы удаления эмульгированной воды из воска. Разложение эмульсии достигается путем отстаивания воска при температуре около 100° на протяжении 8 часов, или путем прогревания воска при температуре 120—130° в течение 30 минут. При такой подготовке воска к выработке из него искусственной вощины, в результате разложения эмульсии и испарения части воды, имеет место небольшая убыль общего веса воска, которую принято называть «угаром». Обыкновенно угар составляет около 0,8% от общего веса перерабатываемого воска. Кроме того, при такой переработке образуется еще «отстой» в виде смеси грязи с воском. Воска в «отстое» содержится более 50%, в связи с чем отстой должен быть учтен отдельно (по акту) и в дальнейшем из него надо извлечь воск.

Иногда эмульсия воска с водой имеет явно выраженную неоднородность и представляет собой как бы пергообразную массу. Образование такой эмульсии наиболее часто наблюдается при пасечной переработке воскового сырья. О ней будет сказано ниже.