Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Для использования в других целях, см Воск (значения) .
Цетилпальмитат , типичный восковой эфир .
Коммерческий сотовый фундамент, сделанный путем вдавливания пчелиного воска между узорчатыми металлическими роликами.

Воски представляют собой разнообразный класс органических соединений, которые являются липофильными , пластичными твердыми веществами при температурах окружающей среды. Они включают высшие алканы и липиды , обычно с температурой плавления выше примерно 40 ° C (104 ° F), плавящиеся с образованием жидкостей с низкой вязкостью . Воски нерастворимы в воде, но растворимы в органических неполярных растворителях. Природные воски разных типов производятся растениями и животными и встречаются в нефти .

Химия [ править ]

Воск марки Ceroline для полов и мебели, первая половина 20 века. Из коллекции Museo del Objeto del Objeto.

Воски - это органические соединения, углеводороды, которые обычно состоят из длинных алифатических алкильных цепей, хотя могут также присутствовать ароматические соединения. Природные воски могут содержать ненасыщенные связи и включать различные функциональные группы, такие как жирные кислоты , первичные и вторичные спирты , кетоны , альдегиды и сложные эфиры жирных кислот . Синтетические воски часто состоят из гомологического ряда длинноцепочечных алифатических углеводородов ( алканов или парафинов), в которых отсутствуют функциональные группы . [1]

Воски растений и животных [ править ]

Воски синтезируются многими растениями и животными. Те, которые имеют животное происхождение, обычно состоят из восковых эфиров, полученных из различных жирных кислот и карбоновых спиртов. В восках растительного происхождения характерные смеси неэтерифицированных углеводородов могут преобладать над сложными эфирами. [2] Состав зависит не только от вида, но и от географического положения организма.

Воски животных [ править ]

Самый известный воск животного происхождения - пчелиный воск, который используется для создания сот пчел, но воски выделяют и другие насекомые. Одним из основных компонентов пчелиного воска является мирициловым пальмитатом , который представляет собой сложный эфир из триаконтанола и пальмитиновой кислоты . Температура плавления 62-65 ° C. Спермацет в больших количествах содержится в масле головы кашалота . Одним из его основных компонентов является цетилпальмитат , другой сложный эфир жирной кислоты и жирного спирта . Ланолин - это воск, получаемый из шерсти, состоящий из сложных эфиров стеринов . [1]

Растительные воски [ править ]

Растения выделяют воск в кутикулу и на ее поверхность, чтобы контролировать испарение, смачиваемость и гидратацию. [3] В epicuticular восков растений представляют собой смесь замещенных длинноцепочечных алифатических углеводородов, содержащих алканы, алкиловые сложные эфиры, жирные кислоты, первичные и вторичные спирты, диолы , кетоны и альдегиды. [2] С коммерческой точки зрения наиболее важным растительным воском является карнаубский воск , твердый воск, полученный из бразильской пальмы Copernicia prunifera . Содержащий сложный эфир мирицилцеротат, он имеет множество применений, таких как кондитерские изделия и другие покрытия для пищевых продуктов, полироль для автомобилей и мебели, покрытие зубной нитью и воск для досок для серфинга.. Другие, более специализированные растительные воски, включают масло жожоба , канделильский воск и воск урикури .

Модифицированные воски растений и животных [ править ]

Воски или масла растительного и животного происхождения могут подвергаться селективным химическим модификациям для получения восков с более желательными свойствами, чем те, которые доступны в немодифицированном исходном материале. [4] Этот подход основан на подходах «зеленой» химии, включая метатезис олефинов и ферментативные реакции, и может использоваться для производства восков из недорогих исходных материалов, таких как растительные масла. [5] [6]

Воски нефтяного происхождения [ править ]

Смотрите также: Парафиновый воск

Хотя многие природные воски содержат сложные эфиры, парафиновые воски являются углеводородами, смесями алканов, обычно имеющими гомологичный ряд длин цепей. Эти материалы составляют значительную долю нефти. Их очищают вакуумной перегонкой . Парафиновые воски представляют собой смеси насыщенных н- и изоалканов, нафтенов и алкил- и нафтензамещенных ароматических соединений. Типичный химический состав алкан-парафинового воска включает углеводороды с общей формулой C n H 2 n +2 , такие как хентриаконтан , C 31 H 64 . Степень разветвления имеет важное влияние на свойства. Микрокристаллический воск представляет собой менее производимый воск на нефтяной основе, который содержит более высокий процент изопарафиновых (разветвленных) углеводородов и нафтеновых углеводородов.

Ежегодно производятся миллионы тонн парафиновых восков. Они используются в пищевых продуктах (например, в жевательной резинке и сырной упаковке), в свечах и косметике, в качестве антипригарных и гидроизоляционных покрытий, а также в полиролях.

Монтанский воск [ править ]

Монтанский воск - это окаменелый воск, извлекаемый из угля и лигнита . [7] Он очень твердый, что отражает высокую концентрацию насыщенных жирных кислот и спиртов. Несмотря на то, что они темно-коричневые и имеют запах, их можно очищать и отбеливать, чтобы получить коммерчески полезные продукты.

Полиэтилен и родственные производные [ править ]

По состоянию на 1995 год ежегодно потреблялось около 200 миллионов килограммов полиэтиленовых восков. [3]

Полиэтиленовые воски производятся одним из трех способов:

  1. Прямая полимеризация этилена, потенциально включая сомономеры;
  2. Термическое разложение высокомолекулярной полиэтиленовой смолы;
  3. Извлечение низкомолекулярных фракций при производстве высокомолекулярных смол.

Каждая технология производства позволяет получать продукты с немного разными свойствами. Ключевыми свойствами низкомолекулярных полиэтиленовых восков являются вязкость, плотность и температура плавления.

Полиэтиленовые воски, полученные путем разложения или извлечения из потоков полиэтиленовой смолы, содержат материалы с очень низкой молекулярной массой, которые необходимо удалять, чтобы предотвратить испарение и потенциальную опасность возгорания во время использования. Полиэтиленовые воски, полученные этим методом, обычно очищаются от низкомолекулярных фракций, чтобы получить температуру вспышки> 500 ° F (> 260 ° C). Многие заводы по производству полиэтиленовых смол производят поток с низким молекулярным весом, часто называемый низкополимерным воском (LPW). LPW неочищен и содержит летучие олигомеры, коррозионный катализатор и может содержать другие посторонние вещества и воду. Очистка LPW для получения полиэтиленового воска включает удаление олигомеров и опасного катализатора.Правильная очистка LPW для производства полиэтиленового воска особенно важна при использовании в приложениях, требующих сертификации FDA или других регулирующих органов.

Использует [ редактировать ]

Воски в основном потребляются в промышленности в виде компонентов сложных рецептур, часто для покрытий. [3] В основном полиэтиленовые и полипропиленовые воски используются в составе красителей для пластмасс. Воски придают краскам матирующий эффект [ требуется уточнение ] и износостойкость. Полиэтиленовые воски включают в чернила в виде дисперсий для уменьшения трения. Они используются в качестве разделительных агентов , находят применение в мебели и придают устойчивость к коррозии. [ необходима цитата ]

Свечи [ править ]

Восковая свеча.

Воски, такие как парафин или пчелиный воск , и твердые жиры, такие как жир , используются для изготовления свечей , используемых для освещения и украшения. Другой вид топлива, используемый при производстве свечей, - это соя . Соевый воск производится путем гидрогенизации с использованием соевого масла.

Восковые изделия [ править ]

Воски используются в качестве отделочных материалов и покрытий для изделий из дерева. [8] Пчелиный воск часто используется в качестве смазки для направляющих выдвижных ящиков, где происходит контакт дерева с деревом.

Другое использование [ править ]

Лава лампа является элемент новизны , который содержит воск плавится снизу луковицей. Воск поднимается и опускается декоративными расплавленными каплями.

Сургуч использовался для закрытия важных документов в средние века . Таблетки из воска использовались в качестве поверхностей для письма. В средние века были разные типы воска, а именно четыре вида воска ( рагузанский , черногорский , византийский и болгарский ), «обычные» воски из Испании , Польши и Риги , неочищенные воски и цветные воски (красный, белый и зеленый). [9] [10] Воски используются для изготовления вощеной бумаги , пропиточной и мелованной бумаги.и карту, чтобы сделать его водонепроницаемым, сделать его устойчивым к пятнам или изменить его поверхностные свойства. Воски также используются в обуви политуры , деревянных политуры и автомобильных лаков, в качестве смазки для форм в пресс - форм , в качестве покрытия для многих сыров , а также к водонепроницаемой кожи и ткани. Воск использовался с древних времен как временная съемная модель при литье по выплавляемым моделям из золота , серебра и других материалов.

Воск с добавлением красочных пигментов использовался в качестве материала для рисования энкаустикой и сегодня используется при производстве цветных мелков , фарфоровых маркеров и цветных карандашей . Копировальная бумага , используемая для изготовления дубликатов машинописных документов, была покрыта сажей, взвешенной в воске, обычно монтановом воске , но в значительной степени вытеснена копировальными аппаратами и компьютерными принтерами . В другом контексте губная помада и тушь для ресниц представляют собой смесь различных жиров и восков, окрашенных пигментами, и как пчелиный воск, так иланолин используется в другой косметике . Лыжный воск используется при катании на лыжах и сноуборде . Кроме того, в серфинге и скейтбординге часто используют воск для улучшения характеристик.

Некоторые воски считаются безопасными для пищевых продуктов и используются для покрытия деревянных разделочных досок и других предметов, контактирующих с пищевыми продуктами. Пчелиный воск или цветной синтетический воск используют для украшения пасхальных яиц в Румынии , Украине , Польше , Литве и Чехии . Парафин используется для изготовления конфет в шоколаде.

Воск также используется в восковых пулях , которые используются в качестве вспомогательных средств моделирования.

Конкретные примеры [ править ]

Воски животных [ править ]

  • Пчелиный воск - производится медоносными пчелами.
  • Китайский воск - производится по шкале насекомых Ceroplastes ceriferus
  • Ланолин (шерсть воск) - от сальных желез от овец
  • Воск шеллак - от лакового насекомого Kerria lacca
  • Спермацет - из полостей головы и сала кашалота.

Растительные воски [ править ]

  • Bayberry воск - от поверхности воска из плодов в душистом кустарнике, Myrica Фай
  • Канделильский воск - из мексиканских кустарников Euphorbia cerifera и Euphorbia antisyphilitica.
  • Карнаубский воск - из листьев пальмы карнаубской, Copernicia cerifera
  • Castor Wax - каталитически гидрогенизированное касторовое масло.
  • Воск эспарто - побочный продукт производства бумаги из травы эспарто ( Macrochloa tenacissima )
  • Японский воск - растительный триглицерид (не истинный воск), из ягод Rhus и Toxicodendron видов
  • Масло жожоба - жидкий эфир воска , полученный из семян Simmondsia chinensis .
  • Воск урикури - из бразильской перьевой пальмы Syagrus coronata .
  • Воск рисовых отрубей - получен из рисовых отрубей ( Oryza sativa )
  • Соевый воск - из соевого масла
  • Воск сального дерева - из семян сального дерева Triadica sebifera .

Минеральные воски [ править ]

  • Церезиновые воски
  • Монтанский воск - добывается из лигнита и бурого угля.
  • Озокерит - встречается в пластах бурого угля.
  • Торфяной воск

Нефтяные воски [ править ]

  • Парафиновый воск - из длинноцепочечных алкановых углеводородов.
  • Микрокристаллический воск - с очень мелкокристаллической структурой

См. Также [ править ]

  • Температура плавления скольжения
  • Восковой аргумент или «пример воскового шара» - это мысленный эксперимент, первоначально сформулированный Рене Декарт.

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b Вильгельм Рименшнайдер1 и Герман М. Болт «Эфиры, органические» Энциклопедия промышленной химии Ульмана, 2005, Wiley-VCH, Weinheim. DOI : 10.1002 / 14356007.a09_565.pub2
  2. ^ a b EA Baker (1982) Химия и морфология эпикутикулярных восков растений. В кутикуле завода. Эд. Д. Ф. Катлер, К. Л. Элвин, К. Э. Прайс. Академическая пресса. ISBN  0-12-199920-3
  3. ^ a b c Уве Вольфмайер, Ганс Шмидт, Франц-Лео Хайнрихс, Георг Михальчик, Вольфганг Пайер, Вольфрам Дитше, Клаус Бёльке, Герд Хонер, Йозеф Вильдгрубер «Воски» в Энциклопедии промышленной химии Ульмана, Wiley-VCH, 2002. DOI : 10.1002 / 14356007.a28_103 .
  4. ^ Флорос, Майкл С .; Рагхунанан, Лачми; Наринэ, Суреш С. (01.11.2016). «Набор инструментов для характеристики восков на биологической основе». Европейский журнал липидной науки и технологий . 119 (6): н / д. DOI : 10.1002 / ejlt.201600360 . ISSN 1438-9312 . 
  5. ^ Шроди, Янн; Унг, Тэй; Варгас, Ангел; Мкртумян, Гарик; Ли, Чун У; Шампанское, Тимоти М .; Педерсон, Ричард Л .; Хон, Сун Хёк (2008-08-01). "Катализаторы метатезиса олефинов рутения для этенолиза возобновляемого сырья". ЧИСТЫЙ - почва, воздух, вода . 36 (8): 669–673. DOI : 10.1002 / clen.200800088 . ISSN 1863-0669 . 
  6. ^ Петерссон, Анна Е.В.; Gustafsson, Linda M .; Нордблад, Матиас; Börjesson, Pål; Маттиассон, Бо; Адлеркрейц, Патрик (17 ноября 2005 г.). «Эфиры воска, полученные путем энергоэффективного ферментативного синтеза без использования растворителей, и их применение в качестве покрытий для древесины» . Зеленая химия . 7 (12): 837. DOI : 10.1039 / b510815b . ISSN 1463-9270 . 
  7. ↑ Ивановский, Лев (1952). Восковая химия и технология .
  8. ^ «Minwax® Paste Finishing Wax | Специальные продукты» . Minwax.com. 2012-01-31 . Проверено 15 декабря 2012 .
  9. ↑ Рациональное искусство жизни: Конференция Рут и Кларенса Кеннеди в эпоху Возрождения, 1982, стр.187, Исследования в области истории, № 50, Алистер Кэмерон Кромби, Нэнси Г. Сираиси, кафедра истории Смит-колледжа, 1987.
  10. ^ Справочник по жизни в средневековом мире, том 2, стр. 202, Справочник по жизни, факты о файловой библиотеке всемирной истории, Мадлен Пелнер Косман, Линда Гейл Джонс, Издательство информационной базы, 2008. ISBN 9780816048878 

Внешние ссылки [ править ]

  • Воски