طرق ازالة الألوان من الشمع Bleaching of bees wax

بعد إزالة الشوائب من الشمع، تبدأ مرحلة إزالة الألوان أو ما يسمى عملية تبييض الشمع، حيث يختلف لون الشمع عقب عملية التنقية من اللون الأصفر الفاتح إلى البني الفاتح أو الداكن، وذلك نتيجة إصطباغه بألوان حبوب اللقاح والبروبوليس وبعض المعادن خاصة الحديد، وفي الوقت الذي يسهل فيه إزالة الألوان الفاتحة ليتحول لون الشمع إلى الأبيض، فإن الألوان الداكنة يصعب التخلص منها كلية الشكل ادناه. والكثير من الاستخدامات التجارية لشمع النحل يتطلب استخدام الشمع الأبيض أو الأصفر الفاتح الذي يباع بأسعار عالية في الأسواق التجارية، ويوجد هناك العديد من الأساليب لإزالة الألوان من الشمع بتوقف استخدام بعضها بحسب الغرض المراد استخدام الشمع فيه، ومن هذه الأساليب:

أولا: طريقة استخدام أشعة الشمس:

يعتبر استخدام أشعة الشمس المباشرة أقدم الطرق وأسهلها وأقلها تكلفة في أكسدة الألوان وتبييض شمع النحل، ويمكن أن تجري هذه العملية باستعمال صندوق صهر الشمع بواسطة أشعة الشمس وذلك لتبييض كميات محدودة من شمع النحل التي تقطع إلى قطع صغيرة، ثم تُعرَّض لأشعة الشمس لتنصهر، وعند تعرضها وهي على شكل سائل لمدة 48 - 72 ساعة لأشعة الشمس، تزول الألوان من الشمع بدرجة تعتمد على مدى احتواء الشمع على مسببات اللون.

الطريقة المثلي لرفع كفاءة استخدام أشعة الشمس لتبييض الشمع، هي أن يشكل الشمع الخام على شكل ألواح رقيقة، تُعرَّض لأشعة الشمس عدة أيام مع رشها برذاذ الماء بشكل دوري للإسراع من عملية إزالة الألوان. وتتوقف الفترة اللازمة لإزالة الألوان الداكنة من الشمع الناتج من الأقراص الشمعية القديمة على درجة سطوع الشمس، وطبيعة الموسم، وسمك طبقة الشمع، حيث لوحظ أن الشرائط الرقيقة والسائلة من الشمع قد تم تبييضها بشكل أسرع، في حين أن قوالب الشمع الشيلي والبرازيلي أصبحت بيضاء تقريباً إلى عمق 2/1 بوصة من السطح فقط، عند تعرضها لأشعة الشمس لمدة 24 ساعة.

وقد لوحظ أن هذه الطريقة يعيبها أن أشعة الشمس لا تزيل الألوان الناتجة من صبغات حبوب اللقاح أو البروبوليس وكذلك الأصباغ المعدنية.

ثانيًا: طريقة استخدام المركبات الكيميائية:

إزالة ألوان الشمع الخام باستخدام بعض الكيماويات بعد صهره وتصفيته وتنقيته من الشوائب، تُعد إحدى الطرق التجارية المستخدمة في مجال صناعة شمع النحل، وتستخدم لذلك بعض الأحماض مثل الكبريتيك والأرثوفوسفوريك والأكساليك وكذلك بعض المواد القاصرة للألوان، ولكل نوع منها مميزات أو عيوب تعتمد إلى حد كبير على الهدف من استخدام الشمع بعد ذلك، ويمكن عرض ذلك فيما يلي:

أ – استخدام الأحماض:

تقوم الأحماض بالمساعدة على ترسيب الشوائب الموجودة بالشمع، كما تساعد على منع الاستحلاب، وكذلك الارتباط بجزء من عنصر الحديد، الذي يعتبر أحد عوامل إغماق اللون في شمع النحل، ويجب ملاحظة أن معظم تلك المواد خطرة على اليدين؛ لذلك يجب أخذ الحيطة عند تداولها مع ملاحظة أن الاحماض تختلف في درجة إزالتها لألوان الشمع، ومن هذه الأحماض:

(١) حامض الكبريتيك:

لإجراء عملية تبييض الشمع بحامض الكبريتيك، يحضر برميل من الخشب الأرو أو مثيله من الأخشاب أو أي إناء آخر لا يتآكل بتأثير الحامض، ويملأ ربع الإناء بالماء البارد، ويضاف إليه حامض الكبريتيك ثم الشمع الداكن، ويسخن إما على اللهب المباشر أو بالبخار؛ حتى ينصهر الشمع مع التقليب المستمر، ويترك حتى ترسب الشوائب ثم يؤخذ الشمع.

لوحظ أن فعالية استخدام حامض الكبريتيك في إزالة ألوان الشمع كانت طفيفة، ويظهر تأثير هذا الحامض بشكل أكبر في إزالة الشوائب العالقة مع الشمع وترسيبها أكثر من تأثيره على إزالة الألوان الداكنة من الشمع.

(٢) حامض الأكساليك:

يعتبر أفضل الأحماض التي يمكن استعمالها لإزالة الألوان من شمع النحل، حيث يحقق نتائج إيجابية خلال فترة زمنية قصيرة تقدر بعشرة دقائق. هذا إلى جانب سهولة استعماله وقلة تكاليفه، ويجب أن يستخدم الحامض ساخناً في صناديق خاصة مبطنة بالزجاج أو في أحواض خشبية، ويفضل عدم استخدام الأوعية الإستانلس إستيل، حيث يؤثر فيها الحامض، ويؤدي إلى تآكلها بعد فترة.

(٣) حامض الأيدروكلوريك:

لوحظ أن استخدامه في عملية تبييض الشمع، يمكن أن يغير من صفات الشمع العامة؛ لذا فهو قليل الاستخدام من قبل المنتجين.

ب – استخدام المواد القاصرة للألوان:

تستخدم بعض المواد المؤكسدة، مثل: الكلور، وبرمنجنات البوتاسيوم، والفحم، بغرض تبييض الشمع للاستخدامات التجارية، ولكل منها أيضاً محاذيرها:

(١) استخدام الكلور

استخدام الكلور في تبييض الشمع يعطي نتيجة ممتازة، ولكن يجب تجنب استخدامه؛ لأنه يغير جزئياً من تركيب الشمع، كما أنه يُمتص من قبل الشمع، ثم يتحرر كغاز سام - وخاصة إذا حرق مع استخدم الشمع في صناعة شموع الإضاءة بعد ذلك، كما أن الشمع المبيض بالكلور يجب عدم استخدامه في صناعة الأساسات الشمعية.

(٢) استخدام مادة برمنجمات البوتاسيوم Potassium permanganate

يراعى الحذر إذا استخدمت مادة برمنجنات البوتاسيوم في تبييض شمع النحل؛ لأنها تكون رغوة عند إضافتها للشمع. وتجري الطريقة بتسخين الشمع على درجة 90 °م لمدة 30 دقيقة مع محلول 0٫01 بوتاسيوم برمنجنات في وسط حامضي قليل، ويمكن استبدال المحلول بالماء، ويجب عدم استخدام المحلول عدة مرات؛ لأن ذلك يعتبر مشكلة من ناحية التلوث البيئي.

(٣) استخدام فوق أكسيد الهيدروجين Hydrogen peroxide

تستخدم مادة فوق أكسيد الهيدروجين كمادة مؤكسدة لتبييض الشمع الخام الناتج من عملية الاستخلاص للحصول على شمع ذي لون أصفر أو ذهبي. وتجري العملية في حاويات من الإستانلس إستيل مع استخدام ماء يسر، يضاف إليه ملعقتان من فوق أكسيد الهيدروجين المحبب أو البودرة، ويغلي الخليط برفق أو تتم إضافة فوق أكسيد الهيدروجين المركز بطريقة التنقيط إلى الشمع الساخن. ويتم تحديد الكميات المضافة على أساس الخبرة والاختبارات المعملية الصغيرة. ويجب مراعاة سرعة التقليب للتأكد من امتزاج الشمع وملامسته للبيروكسيدات.

والمعروف أن الوظيفة الرئيسة لفوق أكسيد الهيدروجين هي إنتاج تيار ضعيف من الفقاعات؛ ولذا ربما يرتفع البخار خلال الشمع المنصهر، ويعطي فوق أكسيد الهيدروجين الفرصة للاحتكاك مع الجزيئات العضوية الصغيرة، كما أن الفقاعات نفسها تعمل كنواة للبخار لتبخير ما بها. وبذلك تمنع ضغط الفوران عند الغليان الذي قد يكون خطراً عند تداول الشمع المنصهر؛ ولذا يجب أن تستخدم الكمية المقدرة فقط من فوق أكسيد الهيدروجين؛ حيث إن أي زيادة منها قد تسبب قوة غليان أكثر على الشمع. وبعد تمام عملية التبييض التي تتم معرفتها بتوقف ظهور فقاعات الشمع حتى مع استمرار التقليب، ثم يبرد الشمع ببطء، وما يتكون على السطح السفلي للشمع من شوائب يمكن كشطه، ويمكن إعادة صهر العينة مرة أخرى للحصول على مكونات أفضل. وهناك عدة احتياطات يجب أخذها في الاعتبار عند إجراء تلك الطريقة:

1- يجب توفر مراوح تهوية وشفاطات هواء لشفط الأبخرة الناتجة من حاويه تبييض الشمع.

2- ارتداء أدوات واقية للعيون والرئة والجلد من فوق أكسيد الهيدروجين المركز.

  بلوكات شمع خام

أ – شمع غامق قبل عملية التبييض.

ب- شمع فاتح اللون بعد عملية التبييض.