Сургуч: применение и интересные факты
Применение сургуча в прошлом и сегодня
Сургуч имеет определённое историческое очарование. Ведь он ассоциируется с итальянским виноделием, письмами средневековых европейских баронов и пр. Действительно, в период Средневековья сфера применения сургуча разделялась на следующие сегменты:
- герметизация тары, в основном это были винные бутылки — сургуч служил средством запечатывания для сохранности и выдерживания продукта, не пропуская микрофлору и посторонние химические вещества;
- скрепление писем — мониторинг несанкционированного проникновения (слом сургучной печати при вскрытии письма) и одновременно маркировка (ещё не застывший, налитый на бумагу сургуч придавливался печатью или фамильным перстнем, получалась рельефная сургучная бляшка с изображением фамильного герба или инициалами).
Сегодня сургуч в большей степени применяется для улучшения дизайна товара. Однако сургучная печать по-прежнему может служить (и служит) средством контроля качества. Например, тех же вин. Современную корреспонденцию тоже иногда запечатывают сургучом, но главным образом для придания винтажности.
Химические и физические особенности
Изобретение сургуча приписывают Индии, а до Европы он дошёл только к 12-13 веку через Испанию. В химическом плане сургуч не имеет единого рецепта. На самом деле вариантов изготовления сургуча насчитывают около сотни. В упрощённом варианте сургуч — это сочетание различных смол с наполнителями (смолы являются главным компонентом, а наполнители корректируют физические и органолептические свойства сургуча). Благодаря смолам сургуч может проявлять свойства аморфных веществ (правда, это сильно зависит от той или иной рецептуры).
Аморфные вещества от кристаллов отличаются тем, что имеют только ближний порядок и не имеют дальнего порядка в атомарно-молекулярной структуре. Ближний порядок означает, что атомы или чаще молекулы образуют небольшой конгломерат, например, структуру из трёх молекул. А эти конгломераты уже никак в дальнейшем не организуются, существуя в хаотичном порядке. При дальнем порядке подобные конгломераты образуют более крупные упорядоченные конгломераты и так далее (формируется кристаллическая решетка).
Аморфность приводит к интересным физическим свойствам:
- смазанность в агрегатном состоянии: вещество не имеет определенной температурной точки плавления, поскольку отсутствует момент разрушения кристаллической решетки;
- вещество может становиться более вязким, или более текучим, или переходить в твёрдое состояние под воздействием различных факторов (изменение температуры, влажности, электромагнитного поля и атмосферного давления, длительный период времени);
- отвердевание способно приводить к совершенно разным порядкам построения молекул (отсюда различия в физических и органолептических свойствах).
Несмотря на обилие рецептов сургуча, исторически все они разделяются на две большие группы:
- до ост-индийские (до начала периода активной колониальной торговли), основной рецепт: плавленый пчелиный воск, плюс смолистый экстракт европейской лиственницы в качестве наполнителя, плюс киноварь или свинцовый сурик для получения красного цвета;
- после ост-индийские (появился со стартом колониального мира, середина 16 века), основной рецепт: шеллак (смола, содержащая алеуретиновую, шеллоловую и дигидрооксификоцеролловую кислоту и экскретируемая самками некоторых насекомых-червецов), терпентин, бензойная смола, стираксовое масло, толуанский бальзам, канифоль, мел или гипс (важный наполнитель, от которого зависело качество сургуча, более грубый, крошащийся сургуч содержал больше мела), свинцовый сурик.
Состав, ожидаемые свойства и тонкости приготовления
Качество сургуча определяется рядом простых визуальных и тактильных характеристик:
- поверхность вещества – ровная, покатая, без шероховатости, по ощущениям похожа на глянец или пластик, хороший сургуч заметно отражает свет, т.е. поверхность не матовая, особенно важно, чтобы сургуч демонстрировал эти свойства на свежем изломе;
- брусок сургуча не должен разбиваться при падении на твёрдую поверхность с относительно малой высоты (до 1,5 метров), хрупкость приводит к тому, что формы из такого сургуча склонны к самопроизвольному крошению;
- вещество должно выдерживать температуру до +50 градусов Цельсия без изменения показателя твёрдости;
- при помещении в пламя хороший сургуч почти не дымит и не выделяет зловонных испарений, также сургуч при расплаве в огне не должен становиться слишком текучим (сильно капать);
- повторно затвердевший после расплава сургуч должен по-прежнему сохранять свой изначальный цвет и блеск.
Изготовление сургуча самого высокого качества требует предварительного удаления из шеллака грубого красно-коричневого красителя, который не позволяет получать сургуч светлых и нежных оттенков. Пигмент из шеллака раньше выводился путём получения его спиртового раствора, а потом раствор фильтровался через уголь. Позже появилось ещё два способа:
- взаимодействие хлорной извести с растворённым в спирте шеллаком под ультрафиолетовыми лучами в течение 30-60 минут;
- аналогичная обработка, только шеллак растворяется в соде, свет не нужен, а срок обработки увеличивается до 1-2 суток (в зависимости от требуемой степени обесцвечивания шеллака).
При создании сургуча элитной категории терпентин рекомендуется брать венецианский. Это древесный сок тирольской лиственницы, который имеет нужный химический состав у растущих деревьев в мае. Непосредственное изготовление сургуча – процесс весьма тонкий. Базовые принципы:
- смешивание всех компонентов происходит при максимально низкой температуре плавления, т.е. как только вещество стало пластично-жидким, нагрев следует прекратить во избежание теплового распада химических соединений, для подобной регуляции лучше использовать термическое воздействие горячим воздухом;
- плавить и смешивать нужно в определённой последовательности – сначала шеллак, потом терпентин, потом инертные минеральные стабилизаторы и наконец, красящие пигменты, требуется постоянное механическое перемешивание.
Когда готовый сургуч разливается в формы, не рекомендуется применять ускоренное охлаждение водой. Из-за аморфных свойств этого вещества такой сургуч получится более хрупким, склонным к крошению. Лучше прибегать к постепенному остыванию на воздухе.
К 20 веку сургуч стал сильно варьироваться по цвету из-за обилия красителей (не считая классического красного): ламповая сажа (чёрный), ацетат меди (зелёный), хромовый жёлтый (жёлтый), берлинская лазурь (синий) и др. Каждый сорт сургуча имеет свои особенности нагревания, но общим правилом является то, что сургуч ни в коем случае нельзя перегревать. Несмотря на то, что Почта России еще в 2011 году отказалась от использования сургуча из-за энергозатрат на его нагревание и риск отравления парами некоторых ароматических соединений, сургуч продолжает использоваться во многих других организациях и предприятиях, а также в частном секторе.