Воски.

Изделия из воска

Изделия из воска

Название, применяемое для обозначения группы жироподобных твердых веществ природного или синтетического происхождения.

Воски представляют собой большую группу веществ, состоящих из сложных эфиров  одноатомных или двуатомных спиртов и одноосновных жирных кислот. Это сложная смесь соединений, в состав которой могут входить углеводороды, жирные кислоты, жирные спирты, сложные или простые эфиры жирных спиртов и глицерина или продукты их разложения.

По своим свойствам воски напоминают твердые жиры, у них, например, блестящая и жирная на ощупь поверхность. Они плавятся  при температуре (40–90° С), обычно при более высоких температурах, чем твердые жиры и жирные кислоты.

Ископаемые воски представляют собой насыщенные углеводороды.

Воски могут входить в состав жира, покрывающего кожу.

У раcтений 80 % от всех липидов, образующих пленку на поверхности листьев и стволов, составляют воски (воск сахарного тростника). Известно также, что воски являются нормальными метаболитами некоторых микроорганизмов.

Природные воски могут быть минерального, животного и растительного происхождения.

Как правило, природные воски (пчелиный воск, спермацет, ланолин) обычно содержат, кроме сложных эфиров, некоторое количество свободных жирных кислот, спиртов и углеводородов. Они пластичные легко размягчаются при нагревании. Большинство из них плавится при температуре 40-90°С. Воски не смачиваются водой, водонепроницаемы и горючи. Они хорошо растворяются  в бензине, хлороформе, бензоле и диэтиловом эфире.

Экстрагирование (от лат. extraho - вытягиваю, извлекаю), перевод одного или нескольких компонентов из твердого тела в жидкую фазу с помощью  растворителя (экстрагента).

Животные воски

Пчелиный воск, спермацет, ланолин (шерстяной), китайский, шеллачный.

Пчелиный воск
Пчелиный воск

Пчелиный воск - продукт жизнедеятельности пчёл, сложное органическое соединение, которое выделяется специальными железами медоносных пчёл. Из него пчёлы строят соты. Пчелиный воск - смесь сложных эфиров (72%), насыщенных  углеводородов (12-15%) и карбоновых кислот (15%), относительные количества которых зависят от условий питания пчел и др. факторов. Получают переработкой сот, обрезков вощины и восковых наростов в ульях.

Ланолин является довольно таки популярным компонентом, используемым в косметике. Это натуральный воск животного происхождения, который получают путем очистки жира из овечьей шерсти. Название происходит от латинских слов lana (шерсть), и oleum (масло) Шерстяной (шерстный) воск выделяется кожными железами овец в волосяную луковицу и обильно покрывает шерсть (в количестве 5-16% по массе). В его состав входят: сложные эфиры жирных кислот и высших спиртов, в т. ч. ланолинового. Он содержит жирные кислоты (12-40%); спирты (44-45%); углеводороды (14-18%); стерины (холестерин, изохолестерин, эргостерин) и сложные эфиры (10%). Получают из промывных вод шерстомоек или экстрагированием шерсти органическими растворителями. Далее шерстяной жир подвергается специальной химической обработке щелочами, отбелке окислителями и адсорбентами, в результате чего образуется очищенный шерстяной воск -   чистый ланолин. Ланолин  в отличие от других восков образует устойчивые эмульсии с водой. Уже обработанный чистый безводный ланолин имеет сложный состав, который даже в наши дни еще полностью не изучен. В основном это смеси сложных воскоподобных эфиров (холестерин, изохолестерин, эргостерин), жирных кислот и высших спиртов.

Выглядит ланолин в виде густой вязкой массы, которая по своей консистенции напоминает обычную мазь, и, как правило, имеет не очень приятный запах. Цвет ланолина может колебаться от полупрозрачного светло-желтого оттенка до темно-бурого и почти не просвечивающегося оттенка.

Источник ланолина
Источник ланолина

Но, не смотря на свой неприятный запах, безводный ланолин широко применяется в косметике, и по сей день. И это не удивительно, ведь ланолин является одним из самых эффективных и наиболее питающих жиров, который способствует хорошему увлажнению, смягчению и питанию кожи. По своему составу ланолин очень близок к кожному жиру человека.

Средства, в состав которых входит ланолин позволяют защищать кожу от неблагоприятных внешних воздействий окружающей среды.

Своими прекрасными увлажняющими свойствами ланолин обладает благодаря способности впитывать и удерживать в себе большое количество влаги. И проникая глубоко в кожные покровы, ланолин не только насыщает кожу этой влагой, но и препятствует ее потере на длительное время.

Применение ланолина позволяет сделать кожу мягкой и эластичной, а также значительно усиливает регенерацию ее новых клеток.

Спермацет (цетин) - воскоподобное вещество, получаемое при охлаждении жидкого животного жира (спермацетового масла). Прежде спермацет ошибочно принимали за сперму кашалота (отсюда название). Содержится вместе со спермацетовым маслом в костных черепных углублениях (фиброзных мешках) некоторых видов китов, особенно кашалотов. Содержание  спермацета в спермацетовом масле колеблется от 8 до 20 %. Спермацет отделяют от масла вымораживанием. Главный компонент спермацета — цетилпальмитат, сложный эфир цетилового спирта и пальмитиновой кислоты. Гидрируя спермацетовое масло, можна получить воски, близкие по свойствам к спермацету.

Раньше из спермацета изготовляли свечи, позднее его использовали как смазочный материал и основу для приготовления кремов и мазей. Из него также получали цетиловый спирт для производства синтетических детергентов (моющих средств). Сейчас, в связи с прекращением добычи кашалотов, спермацет больше не добывается и не применяется. В фармацевтике его заменяют искусственно синтезированным главным компонентом спермацета — цетилпальмитатом; а также маслом жожоба.

Китайский воск представляет собой продукт выделения, вырабатываемый червецом Coccus ceriferus, остающиеся в виде налета на ветвях ясеня и вечнозеленых деревьев, растущих в юго-восточной Азии,  образуя на них  восковой покров. Состоит преимущественно из сложного эфира церотиновой кислоты и церилового спирта, но содержит также некоторые свободные спирты и углеводороды. Гексакозановой кислоты  и гексадеканового спирта (95-97%), смолу (до 1%), углеводороды (до 1%) и спирты (до 1%). Он уступает карнаубскому воску по твердости и менее пластичен, чем пчелиный воск.

Шеллачный воск содержится в природной смоле - шеллаке (около 5%), вырабатываемой насекомыми - лаковыми червецами. В него входят 60-62% сложных эфиров, 33-35% спиртов, 2-6% углеводородов. Выделяют при охлаждении спиртового раствора шеллака.

Торфяной воск получают экстракцией бензином при 80°С с верхового битуминозного торфа. Такой воск содержит 60-75% воска и и 25-40% смол.

 Растительные воски

Воск сахарного тростника, пальмовый, карнаубский, канделильский, японский и др.

Сахарный тростник
Сахарный тростник

Воск сахарного тростника покрывает тонкой пленкой стебли растений. В него входят сложные эфиры (78-82%), насыщенные  и ненасыщенные  углеводороды (3-5%), насыщенные жирные кислоты  и спирты (6-7%). При отжиме тростника околро 60% восков переходит в сок. При очистке последнего воск выпадает в осадок, из которого его извлекают экстракцией ораническими растворителями.

Карнаубский (бразильский) воск - воск коперниции. Этот воск считается дорогим  и тщательно анализируется  для выявления подделок. Карнаубский воск покрывает листья пальмы. Южноамериканская пальма Copernicia cerifera выделяет из листьев желтоватый воск. Он состоит на 80% из сложных эфиров гексакозановой кислоты и высших спиртов.  Для получения воска листья пальмы высушивают. Порошкообразный хрупкий воск сметают или соскабливают с высушенных на солнце листьев, вываривают в воде и выливают в формы. Затвердевший воск отделяют, получая товарное сырье. 2000 листьев дают около 16 кг воска. При необходимости его подвергают дальнейшей очистке и отбелке. Карнаубский воск плавится при 85–90° C и является самым твердым и устойчивым из природных восков. По химической структуре это настоящий воск. Он состоит почти целиком из мирицилового эфира церотиновой кислоты и небольшого количества кислоты и спирта, образующихся в результате гидролиза в процессе обработки. Коммерческое применение основано на его способности -  улучшать характеристики более дешевых восков, повышая их температуры плавления, уменьшая липкость и увеличивая блеск.

Восковая пальма
Восковая пальма

Пальмовый воск находится в углублениях кольчатого ствола восковой пальмы Ceroxilon ondlicoka, откуда его соскабливают.  Одно дерево дает около 12кг воска.

Канделила (травяной воск)  извлекается  с поверхности стреловидных листьев  травы канделилы Pedilanthus Pavonis Boas, Euphorbia_antisyphilitica и Euphorbia cerifera растущих в Мексике и США. С1 га получают от 2 до 8 т воска, который содержит до 40% углеводородов. Твердость этого воска приближается к твердости карнаубского и значительно больше, чем у пчелиного. Очищенный продукт имеет светлый цвет и приятный запах, в нем содержится около 65% углеводородов и спиртов и 35% сложных эфиров и кислот. Его чаще всего используют в качестве добавок к карнаубскому воску.

Японский воск добывают из лакового дерева  Rhus vernicifera, произрастающего в Японии и Китае. Он содержит глицериды гексадекановой, октадекановой, эйкозановой и некоторых дикарбоновых кислот, а также карбоновые кислоты и спирты. Получают его вывариванием в воде мучнистой массы, образующейся при измельчении косточек плодов.

Воски лавра, мирта и восковницы  являются в действительности жирами – глицеридами пальмитиновой и других высших жирных кислот; получают их из плодов деревьев рода сумах (Rhus gen.). Эти воски полностью омыляются щелочью, вот почему их, помимо прочего, часто применяют как сырье для мыловарения.

Минеральные воски (ископаемые воски)

Парафины,  торфяной, буроугольный, озокерит, церезин, монтанный.

Бурый уголь
Бурый уголь

Сырая нефть является сложной смесью тысяч соединений, большинство из которых представляют собой углеводороды (парафиновые, олефиновые, нафтеновые и ароматические).

Парафины – устойчивые углеводороды метана.  В нефтяной промышленности сырую нефть сначала перерабатывают с целью отделения и очистки нескольких более летучих фракций (бензина, керосина, лигроина и солярового масла). Парафиновый дистиллят представляет собой высококипящую масляную фракцию, из которой парафин выделяют вытапливанием или кристаллизацией из растворителя.

Товарный очищенный парафин подразделяется на три сорта по температуре плавления (48–49° C, 50–51° C, 54–56° C). Он устойчив к действию тепла, света и воздуха, хотя при старении слегка обесцвечивается. Обычные растворители жиров растворяют парафин при нагревании, но при охлаждении парафин кристаллизуется из раствора. Кислоты и щелочи на парафин не действуют. Существует еще одна разновидность парафина – аморфный (микрокристаллический) воск, который обладает большей пластичностью, клейкостью и смешивается с добавками, включая масла, без вытапливания.

Парафин является важным компонентом в производстве герметиков, кальки, копировальной бумаги, водонепроницаемого картона, муляжей, цветных карандашей, свечей, мазей, косметических средств, кремов для обуви и мастик для полов. Аморфный, или микрокристаллический парафиновый воск используется как водостойкий клей для бумаги. Обе формы парафина дешевы и используются как добавки к дорогим воскам воскообразующих насекомых и растений.

Буроугольный (монтан-воск) экстрагируют бензолом или бензином из бурого битуминозного угля. Удалением смолы путем ее экстракции растворителем получают обессмоленный воск. По составу буроугольный воск близок  к торфяному и отличается от него меньшим содержанием низкомолекулярных кислородсодержащих соединений.

Озокерит (горный, или минеральный воск) - минерал из группы нефтяных битумов, генетически связан с месторождениями нефти. Он занимает промежуточное положение между растительными и минеральными восками. Озокерит образует подземные залежи вместе с нефтью и добывается в штатах Юта и Техас в США, а также в России и Польше. Его получают его из лигнитов (бурых углей). По химическому составу он представляет собой смесь твердых (49,5%) и жидких (45%) насыщенных углеводородов и смол (5,5%). Экстрагируют из руды тяжелым бензином при температуре 100-200°С. Сырой озокерит для освобождения от посторонних включений расплавляют и промывают водой, а затем кислотой, и отбеливают специальной отбеливающей глиной (фуллерова земля). Окраска неочищенного горного воска  варьирует от бурой до черной.

Органическая химия
Органическая химия

Товарный озокерит бывает черным, зеленым, желтым или белым, в зависимости от степени отбеливания. Очищенный озокерит плавится при более высокой температуре (от 65° C до 80° C), чем парафин; он почти полностью состоит из высокомолекулярных углеводородов. При нагревании пахнет битумом или асфальтом. Кислоты и щелочи на него не действуют. Он прочно удерживает масла и другие добавки. Озокерит нерастворим в летучих спиртах, но растворяется в бензоле, керосине и других углеводородах.

Он хрупок и тверд, устойчив к царапанью, приближаясь в этом отношении к карнаубскому воску. Благодаря этим свойствам, горный воск применяют в полировальных составах, для производства свечей и для повышения температур плавления более мягких восков.

Церезин – смесь насыщенных, в основном алифатических, углеводородов. Получают смешиванием озокерита с парафином или микрокристаллическим парафиновым воском. Товарный церезин плавится при температурах от 54° C до 77° C в зависимости от количества и сорта парафина, использованного в качестве добавки; применяется в производстве мастик для полов и обувных кремов, для изготовления свечей, покрытий для бумаги, водостойких пропиток, цветных карандашей и копировальной бумаги.

Монтанный (или монтановый) воск относится к группе ископаемых. По составу и свойствам близок к церезину. Он состоит из смеси  углеводородов, эфиров высших кислот и спиртов. Встречается в залежах бурых углей, откуда извлекается растворителями. Монтанный воск имеет относительно высокую температуру плавления (73—80°С). В чистом виде применения не находит. Добавляется к восковым моделировочным смесям для повышения температуры плавления и увеличения твердости.

В настоящее время широкое применение приобрели синтетические воски, состоящие из смеси полиолефинов (алкатены, виннотены, луполены). Синтетические воски получаются в результате прибавления невоскообразных или псевдовоскообразных материалов к природным воскам. Воски, которые используют для приготовления полировочных смесей, пропиточных эмульсий для тканей, при выделке кожи, переработке резины и изготовлении бумаги, при литье под давлением полимеров и др.

Растительные воски выполняют важную биологическую функцию регулирования водного режима растений. Воск неокрашенного дерева придаёт ему приятный блеск и подчёркивает его структуру. Тонкий слой воска предохраняет от влаги мраморную скульптуру. Воски служат основой для красок в восковой живописи.

Химия
Химия

Воски применяют во многих отраслях народного хозяйства. Воски, как правило, смешивают для получения нужных свойств. Использование добавок в коммерческих восках практикуется часто и допускается, если смесь удовлетворяет определенному набору требований. Воски входят в состав политур - защитных композиций для металлов, тканей, бумаги, кож, дерева; применяются в литейной промышленности как компоненты составов для изготовления форм при литье по выплавляемым моделям, смазок форм

при получении изделий из пенополиуретанов, как изолирующий материал.

Все виды восков используют  для изготовления свечей, цветных карандашей, копировальной бумаги, полировальных

составов, косметических средств, кондитерских изделий, жевательной резинки, литья, эмульсий, составов для запечатывания и выделки кож и для придания бумаге и текстилю водоотталкивающих свойств.

Некоторые воски успешно применяются в медицине. Входят в состав компонентов мазей в косметике и медицине и др. Особенно ценится пчелиный воск.

Пчелиный воск — это биологически активное вещество, имеющее высокие бактерицидные свойства. Его издавна используют в медицине, особенно в сочетании с медом. Он служит основой для многих фармацевтических и косметических препаратов. Его используют для изготовления лечебных кремов, мазей, пластырей; он входит в состав лечебных свечей. С еще большим успехом пчелиный воск применяется в народной медицине при лечении волчанки, фурункулеза, ангины, стоматита, пародонтоза, насморка и других заболеваний.

Если статья Вам понравилась и оказалась для вас полезной, то поделитесь ей с другими:

Хочу себе плагин с такими кнопками

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Анти-спам: выполните заданиеWordPress CAPTCHA