воски

ВОСКИ

исторически сложившееся название разных по составу и происхождению продуктов, преим. природных, которые по свойствам близки пчелиному В.

Природные В. Представляют собой пластичные легко размягчающиеся при нагр. продукты, большинство из которых плавится в интервале 40–90 °C (см. табл.). Некоторые В., напр. пчелиный и буроугольный, являются гетерогенными системами, в которых дисперсная кристаллич. фаза распределена в аморфной дисперсионной среде. В. не смачиваются водой, водонепроницаемы, обладают низкой электрич. проводимостью, горючи. Они не раств. в холодном этаноле, хорошо раств. в бензине, хлороформе, бензоле и диэтиловом эфире. Большинство прир. В. содержит сложные эфиры одноосновных насыщенных карбоновых кислот нормального строения и спиртов с 12–46 атомами С в молекуле. Такие В. по химическим свойствам близки к жирам (триглицеридам), но омыляются только в щелочной среде. Иногда прир. продукты, не содержащие сложные эфиры, напр. парафин, петролатум, церезин, наз. аналогами В. или воскоподобными материалами.

Пчелиный В. — смесь сложных эфиров (72%), насыщенных неразветвленных углеводородов C₂₁—C₃₅ (12–15%) и карбоновых кислот C₁₆—C₃₆ (15%), относит. количества которых зависят от условий питания пчел и др. факторов. Получают переработкой сот, обрезков вощины и восковых наростов в ульях.

Шерстяной (шерстный) В. 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 C₁₁H₂₁CH₂OH; жирные кислоты (12–40%); спирты (44–45%); углеводороды (14–18%); стерины (холестерин, изохолестерин, эргостерин) в своб. виде и в виде сложных эфиров (10%). Получают из промывных вод шерстомоек или экстрагированием шерсти орг. растворителями. После обработки щелочами, отбелки окислителями и адсорбентами получают очищенный шерстяной В. — ланолин. Последний в отличие от др. В. образует устойчивые эмульсии с водой, взятой в количестве, превышающем массу В. в 1,8–2 раза.

Спермацет содержится вместе со спермацетовым маслом в костных черепных углублениях некоторых видов китов, особенно кашалотов. Состоит на 98% из цетина C₁₅H₃₁COOC₁₆H₃₃. Спермацет отделяют от масла вымораживанием. Гидрируя спермацетовое масло, получают В., близкий по свойствам спермацету.

Китайский В. вырабатывается червецом Coccus ceriferus, который обитает гл. обр. на китайском ясене и образует на нем восковой покров. Содержит сложный эфир гексакозановой кислоты CH₃(CH₂)₂₄COOH и гексадеканового спирта CH₃(CH₂)₁₅OH (95–97%), смолу (до 1%), углеводороды (до 1%) и спирты (до 1%).

Шеллачный В. содержится в прир. смоле — шеллаке (ок. 5%). В него входят 60–62% сложных эфиров, 33–35% спиртов, 2–6% углеводородов. Выделяют при охлаждении спиртового раствора шеллака.

В. бактерий покрывает поверхность кислотоупорных бактерий, напр. туберкулезных и лепры, обеспечивая их устойчивость к внеш. воздействиям. Содержит сложные эфиры миколевой кислоты C₈₈H₁₇₂O₄ и α-эйкозанола CH₃(CH₂)₁₇CHOHCH₃, а также α- октадеканола CH₃(CH₂)₁₅CHOHCH₃.

В. сахарного тростника покрывает тонкой пленкой стебли растений. В него входят сложные эфиры (78–82%), насыщенные C₁₄—C₃₄ и ненасыщенные C₁₅—C₃₇ углеводороды (3–5%), насыщенные жирные кислоты C₁₂—C₃₆ (14%) и спирты C₂₄—C₃₄ (6–7%). При отжиме тростника ок. 60% В. переходит в сок. При очистке последнего В. выпадает в осадок, из которого его извлекают экстракцией орг. растворителями.

^{СВОЙСТВА ВОСКОВ}

Карнаубский В. покрывает листья пальмы Copernicia cerifera. Состоит на 80% из сложных эфиров триаконтанола CH₃(CH₂)₂₉OH и тетракозановой CH₃(CH₂)₂₂COOH и гексакозановой кислот. Содержит также 10% спиртов — октакозанола CH₃(CH₂)₂₇OH, гептакозанола CH₃(CH₂)₂₆OH, не встречающегося в остальных В., и др., а также 1–1,5% углеводородов, 0,5% фитостерина. Для получения В. листья пальмы высушивают, из них выколачивают порошок, который вываривают в воде и выливают в формы. 2000 листьев дают ок. 16 кг В.

Пальмовый В. находится в углублениях кольчатого ствола восковой пальмы Ceroxilon ondlicoka, откуда его соскабливают. Состоит преим. из сложных эфиров гексакоза-новой кислоты с гексакозанолом CH₃(CH₂)₂₅OH и триаконта-нолом CH₃(CH₂)₂₉OH. Одно дерево дает ок. 12кг В.

Канделильский В. извлекают из травы канделилы Pedilanthus Pavonis Boas, растущей в Мексике. С 1 га получают от 2 до 8 т В., который содержит до 40% углеводородов. Японский В. добывают из лакового дерева Rhus vernicifera, произрастающего в Японии и Китае. Содержит глицериды гексадекановой, октадекановой, эйкозановой CH₃(CH₂)₁₈COOH и некоторых дикарбоновых кислот, а также карбоновые кислоты и спирты. Получают вывариванием в воде мучнистой массы, образующейся при измельчении косточек плодов.

Торфяной В. получают экстракцией бензином при 80 °C верхового битуминозного торфа со степенью разложения не менее 30%, влажностью не более 50% и зольностью не более 8% с послед. отдувкой растворителя. Полученный продукт содержит 60–75% воска и 25–40% смол; состоит из сложных эфиров (50–52%), карбоновых кислот (35–40%), углеводородов (5–7%) и спиртов (2–3%). Смолы из В. экстрагируют бензином, охлажденным до 0-5 °C. Нерастворимую часть промывают растворителем, продувают острым паром и получают обессмоленный В. Различными методами очистки обессмоленного В. получают рафинированный В. Такой В. имеет кислотное число 160 и состоит на 97,5% из кислот C₈—C₃₀. Этерификацией его спиртами получают разл. виды этерифицированных В.

Буроугольный В. (монтан-воск) экстрагируют бензолом или бензином из бурого битуминозного угля. Удалением смолы путем ее экстракции растворителем получают обессмоленный В., окислением последнего — рафинированный, этерификацией рафинированного В. одно-, двух- и многоатомными спиртами-этерифицированный В. По составу буроугольный В. близок торфяному и отличается от него меньшим содержанием низкомол. кислородсодержащих соединений.

Озокерит (горный, или минеральный, В.) — минерал из группы нефтяных битумов; генетически связан с месторождениями парафинистой нефти. По хим. составу — смесь твердых (49,5%) и жидких (45%) насыщенных углеводородов и смол (5,5%). Экстрагируют из руды тяжелым бензином (т. кип. 100–200 °C); оставшийся после отгонки растворителя продукт фильтруют и отгоняют от него при 300 °C легкие фракции. Обработкой озокерита 95–98%-ной H₂SO₄ при 200 °C под давлением с послед. нейтрализацией известью и очисткой отбеливающей глиной получают церезин. Промышленность СССР выпускает церезины марок 80, 75, 69 и 57 (цифры указывают температуру каплепадения), которые представляют собой смесь насыщенных углеводородов C₃₇H₇₆-C₅₃H₁₀₈ гл. обр. изостроения.

Синтетические В. В зависимости от типа исходного сырья делят на частично и полностью синтетические.

В. частично синтетические получают окислением сырого монтан-воска смесью хромовой и серной кислот с послед. этерификацией продуктов окисления (восковых кислот) разл. гликолями. В эту группу также входят абрильские В. (смесь производных жирных кислот и алифатич. или ароматич. аминов) и В. на основе нефтяных и смоляных парафинов и их производных.

В. полностью синтетические получают по реакции Фишера — Тропша действием H₂ на СО. Образующиеся продукты состоят гл. обр. из высших алканов. Широкое применение находят также В., состоящие из смеси полиолефинов (алкатены, виннотены, луполены) с мол. м. 2000–10000, степенью кристалличности 10–85%, плотн. 0,9–0,94 г/см³, вязкостью расплава при 140 °C 0,085–1 кПа∙с. В зависимости от мол. массы и кристалличности эти воски м. б. жидкими или твердыми.

В. применяют более чем в 200 отраслях народного хозяйства. Они 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, компоненты мазей в косметике и медицине и др.

^{Лит.: И вановский Л.Е., Энциклопедия восков, пер. с нем., т. 1, Л., 1956; Торфяной воск и сопутствующие продукты, Минск, 1977; Белькевич П. И., Голованов Н. Г., Воск и его технические аналоги, Минск, 1980; Warth A. H., The chemistry and technology of waxes, 2 ed., N.Y., 1956; Vcelak V., Chemie und Technologic des Montanwachses, Praha, 1959; Bennett H. H., Industrial waxes, v. 1–2, N. Y., 1975; Chemistry and biochemistry of natural waxes, ed. by P. E. Kolattu-kudy, Amst., 1976.}

_{П. И. Белькевич, Л. А. Иванова}