Воски (что означает термин, определение, классификация, состав, применение)
Что означает термин воск?
Воски (Cera) - это группа жироподобных твердых веществ природного или синтетического происхождения; по химическому строению это сложные эфиры карбоновых или высших одноосновных жирных кислот (С16-С36) и высших одноатомных жирных спиртов (С21-С35).
Состав, химические и физические свойства
Воск - это сложная смесь соединений. В его состав часто входят пальмитиновая, стеариновая, карнаубовая, церотиновая и другие кислоты, и свободные высшие спирты: цетиловый, октадециловый, эйкозиловый, цериловый, а также стирол, углеводороды или продукты их разложения.
Что означает воск? Можно дать следующее определение данному термину - это пластическое, легкоплавкое вещество (Tпл 40-90 ° С) гомогенной или гетерогенной структуры. Гетерогенной структурой является воск пчелиный, где кристаллическая дисперсная фаза распределена в аморфной дисперсионной. Воски нерастворимые в воде, холодном этаноле, хорошо растворим в бензине, хлороформе, бензоле, диэтиловом эфире, но омыляются только растворами щелочи.
Горючие воски делят на растительные, животные, микроорганизмов и ископаемые. Воски используют для изготовления лекарственных форм, свечей, цветных карандашей, копировальной бумаги, полировальных смесей, косметических средств, кондитерских изделий, жевательной резинки, литье, эмульсий, смесей для запечатывания, для предоставления бумаги и текстиля водоотталкивающих свойств, при выделке кожи.
Класификация и разновидности
Растительные воски
Растительные воски, в частности карнаубский, получают из пальмы коперниции висконоснои - Copernicia cerifera семьи Palmae. Воск карнаубский образуется на поверхности листьев и после его высыхания легко отделяется в виде тонких пластин, которые нагревают в воде, а после охлаждения собирают данную субстанцию на поверхности отвара. Основные компоненты - сложные эфиры триаконганола СН3 (СН2) 29ОН и тетракозановой СН3 (СН2) 22СООН кислоты и специфические для этого воска спирты - октакозол СН3 (СН2) 27ОН и гептакозанол СН3 (СН2) 26ОН. Твердый из всех натуральных воск карнаубский хорошо растворяется в органических растворителях, например. в этиловом спирте.
Воск пальмовый получают из стволов восковой пальмы Ceroxylon andicola семьи Palmae. Состоит из сложных эфиров гексакозановои кислоты с гексакозанолом СН3 (СН2) 25ОН и трианколом СН3 (СН2) 29ОН. Воск канделильский получают из побегов растений Euphorbia cerifera, Euphorbia antisyphilitica и Pedilanthus Pavonis Boas семьи Euphorbiaceae, которые растут в Мексике и США. Коричнево-серая жесткая, но хрупкая масса. Воски содержит до 40% углеводов. Воск японский получают из косточек плодов сумаха лаконосного (лакового дерева) (Rhus vernicifera) семьи сумаховых (Anacardiaceae). При надрезе коры выделяется серый густой сок, который содержит урисиол (C14H18O2). В состав воска японского входят глицериды гексадекановои, октадекановои и ейкозановои кислот. Воск сахарного тростника получают из стеблей растения Saccharum offиcиnarum L. семейства злаков (Poaceae). В его состав входят сложные эфиры насыщенных С12-С36 жирных кислот и спиртов С24-С34.
Животные воски
Пчелиный воск - это продукт восковых желез насекомые Apis mellifica рода пчел (Apиs) надсемейства пчелиных (Apoиdea) отряда перепончатокрылых Hymenoptera. Получают из сот и вощины при кипячении в воде, воск снимают с поверхности. Дальнейшая очистка и отбеливание дает светло-желтый воск с бальзамическим запахом. Содержит сложные эфиры насыщенных неразветвленных углеводородов С21-С35 и карбоновых кислот С16-С36.
Чистый воск пчелиный - это прежде всего мирициловий эфир пальмитиновой кислоты и цериловые эфиры церотиновой кислоты в нем содержится около 50% веществ, которые не омыливаются, в т.ч. спиртов и углеводородов. Ланолин (шерстяной воск) получают при промывке овечьей шерсти; он мягкий, жирный, мазеобразный воск, сильно окрашенный и с неприятным запахом. Сырой шерстяной жир - это побочный продукт промывки шерсти; его получают путем экстракции растворителями с моющих стоков или же шерсти. Хотя при обработке шерсти образуются тонны шерстяного жира, лишь сравнительно незначительное его количество выделяется и превращается в очищенный ланолин - жирный воск, который является смесью сложных эфиров жирных кислот и высших спиртов, стеринов, холестерина, изохолестерина, эргостерина.
Специфическим является наличие ланолинового спирта С11Н21СН2ОН и способность образовывать устойчивые эмульсии с водой (1: 2).
Спермацет (Цетине) получают из черепных углублений некоторых видов китов, чаще всего кашалотов, в голове которого находится фиброзный мешок, заполненный спермацетового маслом с 8-20% спермацета. Его отделяют вымораживанием и фильтрованием или кристаллизацией из растворителей. Спермацет кристаллизуется в виде блестящих, жирных на ощупь пластинок. Он состоит из 98% цетина С15Н31СООС15Н33, цетилпальмитат и свободного цетилового спирта.
Китайский воск - это выделение червеца восковой псевдощитовкы Coccus cerиferus, которые остаются в виде налета на побегах китайского ясеня Fraxinus chinensis и вечнозеленых деревьев, растущих в Юго-Восточной Азии; состоит преимущественно из эфира церотиновой кислоты и церилового спирта, но содержит также некоторые свободные спирты и углеводороды.
Воск шеллачный получают из лака (необработанного шеллака) - выделений небольших насекомых (лаковых червецов Laccиfer lacca), которые живут в Индии. Эти насекомые в период роения садятся на ветви деревьев и питаются древесным соком. В процессе пищеварения сок превращается в смолистое вещество. Слой лака с ветвей собирают и подвергают измельчению, промывке и сушке для получения сыпучей лаковой массы. Измельченный лак расплавляют над огнем древесного угля, продавливают через парусину, снова расплавляют и отливают в прямоугольные формы. Имеет вид непрозрачных пластинок от светло-желтого до темно-желтого цвета, Tпл 115-120 ° С. Хорошо растворим в щелочах и в низших алифатических спиртах, слаборастворимый в бензоле и почти не растворим в бензине, жирах и маслах. Большую часть шеллака, поступающей на рынок, дает дерево Croton laccиfera.
Ископаемые воски
Воск торфяной получают из верхнего слоя битумозного торфа экстракцией бензином. Состоит из сложных эфиров карбоновых кислот С8-С30, Tпл - 50-75 ° С.
Воск буроугольный получают экстракцией бензолом или бензином с бурого битумиозного угля. По химическому составу близок к торфяному, но содержит меньшее количество низкомолекулярных соединений.
Озокерит - это горная порода органического происхождения, комплексное соединение углеводов, асфальтенов и смол от светло-зеленого, желтого до бурого цвета. Консистенция может быть мягкой или твердой зависимости от содержания жидких углеводородов. Удельный вес - 0,8-0,97. Озокерит растворим в бензине, бензоле, хлороформе, различных смолах; в воде, спирте и лугах практически не растворим. Обладает высокой теплоемкостью, минимальной теплопроводностью, замедленную теплоотдачу. Содержит 84,4-86,1% углерода и 13,7-15,3% водорода до 60% церезина, 1-7% парафина, до 12% нефтяных смол, 1-3% асфальтенов, 25-45% минеральных масел, а также до 5% механических примесей и до 3% воды. При воздействии на озокерит горячей серной кислотой получают церезин, который образует тончайшую пленку на поверхности обрабатываемых предметов, а не проницаемую для воды, газов, кислот и щелочей. Церезин марок 80, 75, 69, 57 (температура каплепадения) является смесью насыщенных углеводородов С37Н76-С53Н108 изоструктуры.
Озокерит обладает выраженным обезболивающим и противозудным эффектам, вызывает рассасывание воспалительных инфильтратов, торможение желудочной секреции, усиление жовчовиддилення, устраняет спазмы гладких мышц. Озокеритолечение применяют для лечения пациентов с язвенной болезнью желудка и двенадцатиперстной кишки, с хроническим гастритом, хроническим колитом, заболеваниями печени, желчных путей, воспалительных заболеваний женской половой сферы и заболеваний опорно-двигательного аппарата. Применяют озокерит в виде компрессов и кюветно-аппликационным методом. см. Белый воск
Литература
- БСЭ. - М., 1971. - Т. 5, Химическая энциклопедия: В 5 т. Т. 1. / Гл. ред. И.Л. Кнунянц. - М., 1988.