В. М. Долгова, Е. В. Иванова (стр. 2 из 3)

Пчелиный воск легко фальсифицировать, прибавляя в него другие вещества. При всяком подмешивании чистый пчелиный воск теряет свои качества. Однако в некоторых случаях для промышленных целей необходимо суррогатирование, т. е. приготовление сплавов пчелиного воска, нужных для технических целей и хозяйственных нужд. Подмешивание технического минерального воска к пчелиному делает его более мягким. Мелкокристаллическая структура на изломе такого сплава исчезает. При застывании образуется вогнутая поверхность, края круга воска толще, чем середина. При ударе острым концом молотка в таком воске образуется ямка, в то время как натуральный пчелиный воск раскалывается на куски.

Воск с примесью парафина при застывании также образует вогнутую поверхность. Кроме того, в тонких слоях он более прозрачен, чем натуральный воск. При растирании фальсификата с парафином между пальца ми появляется ощущение жирности.

По внешним признакам труднее всего определить примесь к пчелиному воску церезина. Только иногда на поверхности воска, фальсифицированного церезином, выступает муаровый рисунок. Для определения примеси всех этих трех веществ, составляющих группу минеральных восков, служит реакция с насыщенным спиртовым раствором едкого калия. Натуральный пчелиный воск при кипячении в этом реактиве растворяется полностью, раствор получается прозрачным. Минеральные же воски, подмешанные к пчелиному воску, в этом реактиве не растворяются совершенно, образуя при кипячении «жировые шарики», которые тотчас после прекращения кипения всплывают на поверхность и образуют здесь слой «жира», отделяющийся от основного раствора.

Выявление примеси смол (канифоли, прополиса и др.) основано на их растворимости в разбавленном спирте (на 2 части спирта 1 часть воды). После кипячения пробы воска в этом разбавленном спирте осторожно сливают прозрачный спиртовой раствор, и, если при разбавлении его водой образуется молочнообразная муть, значит, к воску подмешана какая-то смола.

Примесь стеарина определяют легким нагреванием восковых стружек с известковой водой, с которой стеарин образует муть.

Температура плавления парафина, технического воска (смесь парафина с нефтяным маслом) и стеарина ниже, чем натурального воска; канифоли и цезерина, наоборот, выше, чем воска. Поэтому воск, смешанный с одним из указанных веществ, будет иметь температуру плавления выше или ниже нормальной.

2.Сальные свечи.

В России сальные свечи вошли во всеобщее употребление в XII веке. При их изготовлении фитиль несколько раз обмакивали в растопленное сало, поэтому назывались они «мокаными». Когда свеча горела, сало быстро плавилось и оплывало вниз, а фитиль оставался целым, поэтому свечу ежеминутно приходилось поправлять при помощи специальных щипцов для снятия нагара. Сальные свечи сильно коптили и засоряли воздух, но ничего лучшего долго не могли придумать. Лишь в конце XV столетия фитиль из пакли был заменен нитяным. Сальная свеча имеет множество недостатков, которые сделали ее символом бедности и безысходности. В отличие от восковой свечи, она неприятна на ощупь, оставляет на вещах жирные пятна, обладает весьма неприятным запахом.

3.Спермацетные свечи.

Спермацет для свечей извлекали из полостей, находящихся в голове китов. Он освобождался от сопутствующих жидких масел выжиманием холодным или горячим прессованием. Если была необходимость, то проводилась очистка посредством мыльного щелока. Свечи, изготовленные из спермацета, отличались белизной и полупрозрачностью. Однако они имели и недостаток. При горении со временем оплывали.

4. Парафиновые свечи. Парафиновые свечи вначале были довольно дорогими, так как парафин извлекали при перегонке дегтя растительных веществ. Затем в Англии его начали добывать из торфа. Однако и в том и другом случае он получался лишь в небольших количествах. Коренное изменение произошло с налаживанием крупномасштабной переработки нефти. Сейчас – это один из наиболее доступных нефтехимических продуктов.

Парафины, в свою очередь делятся на очищенные, которые характеризуются отсутствием запаха и вредных веществ и неочищенные, которые характеризуются наличием канцерогенов. Современная очистка парафинов, при производстве исходного сырья для изготовления свечей, осуществляется на специальной установке гидроочистки. Процесс гидроочистки парафинов основан на химических реакциях гидрирования органических сернистых и азотистых соединений, кислородосодержащих соединений, смолистых веществ, непредельных углеводородов и других вредных веществ, присутствующих в исходном парафине - сырце. Процесс протекает в среде водорода при высокой температуре и давлении в реакторе со специальным катализатором.

Продолжая работу над проектом, мы изучили физические свойства свечей и занесли их в таблицу (Приложение 1).

Глава II. Опытно-экспериментальная работа со свечами.

2.1. Создание парафиновой свечи.

Создавая собственную свечу, мы придерживались рекомендаций из Интернет-статей [1, 2, 6].

Для изготовления литых свечей подойдут как воск, так и парафин и стеарин. В настоящее время для производства декоративных свечей используют в основном смесь парафина и стеарина либо стеариновой кислоты. Обычные свечи— 70 процентов парафина, 20 процентов стеариновой кислоты и 10 процентов воска или 80 процентов парафина и 20 процентов стеарина, или парафин, смешанный со стеарином 90% к 10% (стеарин придает свече мягкость, делает ее менее хрупкой). В нашем случае для изготовления свечи мы выбрали самый простой способ. Купили обычную парафиновую свечу. Осторожно разрезали её вдоль и вынули фитиль. Готовый фитиль закрепили в форме. Важно, чтобы фитиль располагался точно посередине формы и был бы натянут. Далее мы познакомились с тем, в чем можно плавить вещество для свечи и какую форму использовать.

Плавить парафин или воск из соображений безопасности надо только на водяной бане. Для этого потребуются две емкости: одна - для воска (весьма практично использовать для этого кувшин с носиком), другая (большая кастрюля) - для водяной бани. Для воска посуда должна быть эмалированной, чтобы при нагревании он не стал серым. Формы могут быть круглые, квадратные, прямоугольные, цилиндры, конусы, треугольники, шестигранники или многоугольники. Перед установкой фитиля в форму ее внутреннюю поверхность смазали веществом, которое обеспечит отделение воска от стенок (жидкостью для мытья посуды или вазелин). Далее мы взяли кусок парафина, довели температуру до 75 –85 градусов Цельсия (температуру измеряли градусником до 100 градусов) и аккуратно залили парафин в горячую форму. Парафин плавится примерно при температуре 53-55 °С. Разливать его в формы лучше всего при температуре 70 °С в один прием во избежание образования швов. При этом можно использовать различные красители (лучше пищевые, химические красители плохо пахнут) и ароматизаторы (ванилин, ароматические масла). После заливки парафин остывает в направлении от внешней поверхности к центру. При остывании парафин имеет свойство сжиматься, поэтому в центре вокруг фитиля образуются углубления, которые надо залить горячей свечной массой. Затем мы дождались, когда свечная масса остынет (несколько часов). Если форма одноразовая, её можно разрезать, разбить. Если форма многоразовая и свеча плохо из неё выходит, можно поместить её на мороз или в холодильник, но только не на долго ( иначе свеча может лопнуть) и извлеките свечу. Иногда вынуть свечу бывает легче, если поместить форму со свечей под горячую воду. Заключительным этапом изготовления нашей свечи стало её декоративное украшение.

2.2. Постановка опытов по физике со свечами

Экспериментальная часть нашей работы состоит в проведении сравнительного анализа физических свойств парафиновой и стеариновой свечей, а также в постановке опытов по физике со свечами, которые в дальнейшем можно продемонстрировать на уроках физике или внеклассных занятиях. Микроисследование №1. Для проведения первого микроисследования мы выбрали два образца – стеариновую и парафиновую свечи одинаковых размеров. Цель микроисследования: сравнить продолжительность яркость горения данных образцов, выделение копоти, наличие запаха.

Таблица 2.

Полученные результаты занесли в таблицу 2, из которой видно, что стеариновая свеча при равных условиях горит дольше парафиновой и при этом меньше коптит. Неприятного запаха не выделяла ни одна из свечей. Яркость горения была примерно одинаковой.

Вывод: при выборе свечей в магазине предпочтение лучше отдать стеариновой свече.

Микроисследование №2.

Где находится самое горячее место пламени свечи? На первый взгляд кажется — в самом его центре. Проверим это. Второе микроисследование мы проведём со стеариновой свечёй. Ранее мы выяснили, что горит не сам стеарин (парафин), а его пары.

Цель: измерить температуру пламени свечи.

Для проведения данного опыта мы воспользовались термопарой, изготовленной Антоненко А., учеником 8 класса нашей школы. С помощью её установили зависимость между напряжением и температурой.