Терпентиновый бальзам: состав и применение¶

Терпентиновый бальзам — это природная смолистая жидкость, выделяемая при подсочке (надрезании коры) деревьев хвойных пород, прежде всего сосен. В русскоязычной терминологии синонимом выступает слово «живица»; в международной практике распространён английский термин oleoresin (олеорезина). Бальзам представляет собой раствор смоляных кислот (канифоли) в летучих терпеноидных углеводородах — скипидаре, и служит сырьём для получения этих двух продуктов, а также ряда производных.

¶Состав и физические свойства

Свежевыделенная живица — вязкая, липкая, прозрачная масса от бесцветного до светло-жёлтого или зеленоватого цвета с характерным хвойным запахом. Типичный состав:

• скипидар (летучая часть, смесь монотерпенов — α- и β-пинена, камфена, карена) — 60–75 %;
• канифоль (смоляные кислоты — абиетиновая, пимаровая, левопимаровая) — 20–35 %;
• вода и механические примеси — до 5–10 %.

При стоянии на воздухе бальзам постепенно загустевает: летучие терпены испаряются, а смоляные кислоты окисляются и полимеризуются, превращаясь в твёрдую аморфную массу. Плотность живицы около 0,9–1,0 г/см³, она нерастворима в воде, но растворяется в спиртах, эфирах, хлороформе и других органических растворителях.

¶Биологическое происхождение

Смоляные ходы (смоляные каналы) залегают в древесине, коре и хвое хвойных. При повреждении ствола насекомыми, животными или при подсочке смола вытекает наружу, заливая рану и застывая на воздухе. Она выполняет защитную функцию: механически закрывает повреждение и обладает антисептическими свойствами, препятствуя проникновению патогенов. Наибольшее хозяйственное значение имеют сосна обыкновенная (Pinus sylvestris), сосна сибирская, а также лиственница, ель и пихта; последняя даёт так называемый пихтовый бальзам, отличающийся отсутствием или малым содержанием смоляных кислот.

¶Способы добычи

Основной промышленный метод — подсочка, при которой на стволе растущего дерева наносят наклонные надрезы (подновки), а стекающую смолу собирают в приёмники. Подсочка ведётся в течение нескольких лет до рубки дерева, при этом продуктивность зависит от породы, возраста, климата и интенсивности нанесения подновок. Применяются также:

• экстракционный способ — извлечение смолы органическими растворителями из измельчённой древесины и пнёвого осмола;
• сбор «барраса» — застывшей смолы, натёкшей на стволах естественным путём.

В России и странах бывшего СССР подсочка сосны была массовой отраслью лесного хозяйства; в Китае, Индонезии и Бразилии сосредоточено значительное современное производство живицы.

¶Переработка

Бальзам перерабатывают двумя основными путями.

Отгонка с водяным паром. Летучая фракция — скипидар — отгоняется паром и конденсируется. Остаток — расплавленная канифоль, которую очищают фильтрацией или отстаиванием.

Экстракция и ректификация. Из скипидара ректификацией выделяют отдельные терпены (пинен, карен), используемые как химическое сырьё.

Выход продуктов зависит от качества сырья: из хорошей сосновой живицы получают примерно 70–75 % скипидара и 25–30 % канифоли.

¶Применение

¶Скипидар

Скипидар (терпентинное масло) применяется как растворитель лаков и красок, разбавитель олифы, сырьё для синтеза камфоры, терпинеола, синтетических смол и душистых веществ. В медицине очищенный скипидар входит в состав мазей и растираний (отвлекающее и местнораздражающее действие). Технический скипидар токсичен, легко воспламеняется, его пары раздражают дыхательные пути.

¶Канифоль

Канифоль — хрупкое стеклообразное вещество от светло-жёлтого до тёмно-коричневого цвета. Применяется:

• как флюс при пайке (канифольные флюсы);
• в производстве бумаги и картона для проклейки;
• в лакокрасочной промышленности, в составе олиф, лаков, эмульсионных красок;
• для изготовления мыла, синтетического каучука, пластификаторов;
• в музыке — для натирания смычков и волоса смычка струнных инструментов, а также для улучшения сцепления обуви в спортивных танцах и балете;
• как сырьё для получения модифицированных смол (эфиры канифоли, малеинизированные смолы).

¶Медицинские и прочие применения

Терпентиновый бальзам в очищенном виде (терпентинное масло) исторически использовался как антисептик и средство для заживления ран. Пихтовый бальзам применяется в народной медицине и косметике. Некоторые виды бальзамов (например, канадский бальзам из пихты бальзамической) использовались в оптике как иммерсионная среда для микроскопии благодаря близкому к стеклу показателю преломления.

¶Мировое производство и торговля

Крупнейшие производители живицы и её продуктов — Китай, Бразилия, Индонезия, Россия, Индия, Португалия. Мировое потребление канифоли и скипидара устойчиво, при этом значительная часть канифоли теперь получается как побочный продукт сульфатной варки целлюлозы (так называемая талловая канифоль), что снижает зависимость от подсочки.

¶Безопасность и экология

Скипидар горюч (температура вспышки около 30–35 °C), его пары образуют с воздухом взрывоопасные смеси. При работе с бальзамом и продуктами его переработки требуется вентиляция и защита кожи. Подсочка при неумеренной интенсивности ослабляет деревья и снижает качество древесины, поэтому в лесном хозяйстве её регламентируют.

¶Историческая справка

Смолы хвойных использовались человеком с древности: для смоления лодок, факелов, в качестве клея и лекарства. Термин «терпентин» восходит к греческому terebinthos — названию фисташки туполистной (Pistacia terebinthus), из которой в Средиземноморье добывали ароматную смолу. Промышленная подсочка сосны в России началась в XIX веке, а к середине XX века сложилась развитая отрасль лесохимии с сетью канифольно-скипидарных заводов.