Пчелиный воск вырабатывается в организме пчелы специальными (восковыми) железами. Он является сложным химическим веществом, состоящим из свободных жирных кислот (13—15%), предельных углеводородов (12—15%) и сложных эфиров (70—75%). Три четверти добываемого на пасеках воска снова возвращается в пчеловодство. Из него на воскоперерабатывающих заводах изготовляют вощину (тонкие восковые листы с отпечатанными на них основаниями ячеек), используемую на пасеках для отстройки новых сотов. Значительное количество воска (20—25%) поставляется радиотехнической, электронной, химической, металлообрабатывающей, парфюмерной, рыбной и многим другим отраслям промышленности.
Состав и свойства пчелиного воска.
Воск представляет собой сложное органическое соединение. В его состав входят: сложные эфиры {70— 75%), свободные жирные кислоты (12—15%), углеводороды (11—17%), вода (до 2,5 %), ароматические, красящие, минеральные и другие вещества.
Только что выделенный пчелами воск имеет белый цвет. Желтоватую окраску придают ему различные прополисовидные вещества. При переработке на пасеке свежеотстроенных сотов получают светло-желтый воск, а при переработке темной суши цвет воска становится от темно-желтого до коричневого. Большое влияние на цвет воска оказывает способ переработки воскового сырья. При сильном перегреве, а также при соприкосновении с рядом металлов (посуда, в которой перетапливается воск) воск темнеет. Изменение цвета происходит также от примесей прополиса, пыльцы, выделений пчел и т. д.
Температура плавления воска (переход от твердого состояния в жидкое) колеблется от 61 до 65 градусов, а температура застывания (переход из жидкого состояния в твердое) находятся в пределах 61—63 градусов.
Удельный вес воска, то есть вес одного кубического сантиметра при температуре 15 градусов, равен 0,956— 0,970. С увеличением температуры удельный вес воска уменьшается. Знание удельного веса важно при определении фальсификации натурального воска.
Твердость воска определяется коэффициентом твердости, то есть временем прохождения иглы с поперечным сечением 1,5 квадратного миллиметра под действием груза весом 1 килограмм на глубину в 1 миллиметр. Коэффициент твердости при температуре 20 градусов равен: у воска-капанца от 8 до 13, у прессового воска от 3 до 6 и у экстракционного воска меньше 1.
Растворимость воска.Воск совершенно не растворяется в воде и глицерине, почти не растворяется, в спиртах, может быть растворим; при различных температурах, в жирных и эфирных маслах, скипидаре, бензине, сероуглероде. Он может быть легко смешан с различными жирами, парафином, и т. д.
Эмульсия воска.Эмульсией воска называется такое его состояние, когда он мелко раздроблен и распределен в жидком веществе, например в воде. Примером эмульсии- вообще можно назвать молоко, дым, туман, где частицы одного вещества равномерно распределены в другом. Для образования эмульсии необходимо присутствие третьего вещества, способствующего ее образованию и носящего название эмульгатора. Эмульгаторами могут быть, мыло, металл, соли жесткой воды, мел, перга и т. д. В практике пчеловодства известны две формы эмульсия.
Эмульсия первой формы, или влажность воска. Иногда она еще называется «вода в воске». Чем ниже влажность воска и меньше в нем воды, тем больше твердость и лучше его качество. При эмульсии первой формы воск по внешнему виду практически почти не отличается от неэмульгированного воска. Данный вид эмульсии образуется часто в тех случаях, когда воск расплавляется горячим паром или перетапливается в посуде с: кипящей водой. При этом окраска воска обычно светлеет, а вес его увеличивается, так как некоторое количество воды разместилось между частицами воска.
Структура воска при наличии эмульсии первой формы не изменяется. При изготовлении искусственной вощины из эмульгированного воска она становится мутной, прочность ее снижается, а ячейки вощины при постановке ее в ульи вытягиваются. Если расплавить эмульгированный воск, то на его поверхности появится пена. Для ликвидации эмульсии первой формы воск нагревают до 140 градусов и выдерживают при этой температуре 4—5 минут. Можно воск выдерживать также при температуре 120; градусов 30 минут или пр. температуре 85—95 градусов 6—10 часов. Эмульсия второй формы, или «воск в воде», образуется при переработке воскового сырья в жесткой воде или железной посуде. При этом воск, теряя однородность структуры, имеет вид серой крупитчатой или пергообразной массы, становится рыхлым и пористым.
В качестве эмульгаторов могут быть также перга, мед, выделения личинок. При их наличии эмульсия второй формы может образовываться и при переработке воскового сырья в мягкой воде. Дождь и снег дают мягкую воду. В колодцах чаще бывает жесткая вода, а в реках — мягкая.
Взаимодействие воска с металлами. При переработке воскового сырья в металлической посуде содержащиеся в воске свободные жирные кислоты вступают во взаимодействие с некоторыми металлами и образуют различные соли, изменяют окраску воска и понижают его качество. Соприкасаясь с железом или чугуном, воск становится бурым. В связи с этим перерабатывать восковое сырье в чугунной, железной и оцинкованной посуде нельзя. Однако белая жесть и луженое железо значительного ухудшения качества воска не вызывают. Переработка воска в медной посуде вызывает зеленоватый оттенок.
Какую посуду лучше всего применять при переработке воскового сырья? Для того чтобы не допускать эмульсии воска, изменения его цвета и снижения качества, восковое сырье лучше всего разваривать в посуде из пищевого алюминия. Можно использовать баки из нержавеющей стали, белой жести, луженого железа, а также алюминиевую, эмалированную и деревянную посуду. При применении эмалированной и луженой посуды необходимо ее тщательно осмотреть. Использовать ее можно тогда, когда эмаль и посуда сохранились полностью.
Очистка и отбелка воска. Содержащиеся в восковом сырье различные вещества способствуют возникновению эмульсий и загрязнению воска. Часть из них при застывании расплавленного воска остается в нем и портит его качество. Эти вещества можно удалить из воска при его повторной перетопке с последующим замедленным остыванием. Чтобы воск остывал медленно, бак с расплавленным воском утепляют. Загрязняющие воск вещества оседают на дно бака или располагаются на нижней стороне слитка воска, откуда затем могут быть легко сняты. Однако часть загрязняющих воск веществ таким путем удалить не удается.
В связи с этим осветляют или очищают воск концентрированной серной кислотой, которую добавляют в количестве от 5 до 30 миллилитров на каждые 10 килограммов расплавленного воска с температурой не ниже 70 градусов. После того как кислоту вольют в воск, его тщательно перемешивают и дают отстояться. Посуда, в которой содержится воск, должна быть только деревянной. Отстаивается воск не менее 5 часов. Темный воск при этом становится желтым.
Применяя концентрированную серную кислоту для очистки воска, надо соблюдать максимум предосторожности, не допускать попадания кислоты на тело и одежду, так как она может вызвать сильные ожоги. Ни в коем случае нельзя выливать расплавленный воск в посуду, куда предварительно была налита серная кислота. Это может повлечь за собой несчастный случай, так как расплавленный воск будет немедленно «выплеснут» из посуды. Не следует злоупотреблять применением серной кислоты для очистки и отбеливания воска, так как он становится от этого более хрупким, качество его несколько снижается, а изготовленная из него искусственная вощина непрочная.
Отбеливать воск лучше всего на солнце, для чего его предварительно измельчают и перетапливают на солнечной воскотопке.
Серый налет может появиться на воске или искусственной вощине при их длительном хранении. Вреда воску он не приносит. Удаляют его прогреванием воска или вощины до температуры 36—47 градусов, при которой происходит расплавление кристаллов серого налета. Качество воска при нагреве не ухудшается.