АзовСинтезСтеарин у свічках: скільки додавати і чим стеаринова свічка відрізняється від парафінової
У паспорті нашої високоочищеної марки 1842 температура плавлення 56,4 °C. У технічної 1860, яка вважається грубішою й удвічі темнішою за кольором, той самий показник дорівнює 59,6 °C. Тобто 3 градуси не на користь «чистішої» марки. Для свічкаря це не дрібниця: саме вони вирішують, чи потече стовпчик на вітрині в липні.
Пояснення цьому парадоксу є, воно фізичне й перевіряється паспортом партії. До нього дійду в середині статті. Спершу треба розібратися з тим, що взагалі продають під словом «стеарин», бо під ним ховаються три різні речовини, і купують їх для різних задач.
Стеарин, стеаринова кислота і пальмовий стеарин
Історично стеарином хіміки називали тристеарин, тобто повний тригліцерид стеаринової кислоти. У торгівлі це слово давно означає інше: технічну стеаринову кислоту, суміш насичених жирних кислот з переважанням C16 і C18. Саме її купують свічкові виробництва, і саме її ми відвантажуємо під назвою стеаринова кислота технічна.
Третій продукт плутають з першими двома найчастіше. Пальмовий стеарин отримують фракціонуванням пальмової олії: її охолоджують і відділяють тверду фракцію від рідкої. Це залишаються тригліцериди, кислоту з них ніхто не виділяв. Така фракція м'якша, дешевша, у свічках працює як самостійна воскова основа, а не як добавка-твердник. Якщо постачальник пропонує «стеарин» за ціною вдвічі нижчою за ринкову, першим ділом варто спитати кислотне число: у кислоти воно близько 200 мг КОН/г, у фракції буде одиниці.
Різниця не академічна. Технолог, який заклав у рецептуру 8% стеаринової кислоти, а отримав пальмовий стеарин, побачить це не в лабораторії, а на готовій партії: свічки вийдуть м'якшими за розрахунок і гірше вийматимуться з форми.
Звідки взялася стеаринова свічка
Патент на свічку зі стеаринової кислоти Мішель Ежен Шеврель і Жозеф Луї Гей-Люссак отримали в 1825 році. Шеврель на той момент уже показав, що жири це сполуки гліцерину з жирними кислотами, які розділяються омиленням. Технологія була проста за ідеєю: омилити тваринний жир, осадити кислотою вільні жирні кислоти, перекристалізувати їх для чистоти.
Комерційно перший підхід провалився: омилення содою й поташем виходило надто дорогим. Успіх прийшов до тих, хто здогадався омилювати лугом з вапна. З 1830-х стеаринові свічки заполонили Париж і швидко витіснили сальні, бо давали яскраве світло, не гнулися в теплі й не смерділи. Парафін з'явився пізніше й виграв на ціні, а не на якості горіння.
Тому історична іронія тут така: стеарин у сучасній парафіновій свічці повертає їй ті властивості, заради яких свічку колись і робили повністю стеариновою.
Стеаринова свічка чи свічка зі стеарином
Німецький знак якості RAL-GZ 041 визначає це прямо: щоб свічка називалася стеариновою, її паливо має складатися щонайменше на 90% зі стеарину. Допускається лише нестеаринове покриття корпусу. Все, що нижче цієї межі, є парафіновою свічкою з добавкою, як би її не називали на етикетці.
Пишу про це тому, що в українській видачі гуляють дивні цифри. Одна популярна стаття стверджує, що стеаринові свічки «складаються лише на 4% з парафіну», інша дає температуру плавлення парафіну «від 36 до 55 °C». Перше суперечить складу реальних свічок у продажу, друге не відповідає жодній сучасній марці: наш харчовий високоочищений парафін має паспортний діапазон 54–64 °C, а марки FR 56/58 і FR 62/64 нормують вужчі вилки всередині нього.
Якщо ви пишете на етикетці «стеаринова свічка», будьте готові підтвердити ці 90% складом. А коли кладете 5–10% для твердості, виріб залишається парафіновим, і чесніше так і писати.
Від чого рахувати відсоток
Найдорожча помилка в рецептурі не в самій цифрі, а в базі розрахунку. Джерела дають 3%, 5%, 10%, 15–20%, і кожне має на увазі своє.
Стеарин не додається до воску зверху. Він його витісняє. Якщо на банку йде 150 г заливки, а норма стеарину 8%, то стеарину буде 12 г, а парафіну 138 г. Не «150 г парафіну плюс 12 г стеарину», бо це вже 162 г і банка переллється. Та сама логіка з ароматизатором: усі добавки ділять між собою ту саму масу заливки. Докладно цю арифметику з коефіцієнтом заповнення й усадкою я розібрав у статті про розрахунок воску на партію.
На партії в 500 банок різниця між двома трактуваннями дає 6 кг сировини. Не катастрофа, але коли така похибка сидить у рецептурі рік, вона з'їдає мішок стеарину.
Чому чистіша марка плавиться нижче
Тепер до парадоксу зі вступу. Цифри 1842 і 1860 у назвах марок означають не ступінь очищення, а приблизну частку C18. Ось що показують паспорти наших партій.
| Показник | 1842 (партія 26030710) | 1860 (партія 26030103) |
|---|---|---|
| C16, пальмітинова | 55,11% | 30,91% |
| C18, стеаринова | 43,99% | 66,26% |
| Температура плавлення | 56,4 °C | 59,6 °C |
| Колір за Хазеном | 25 (норма ≤60) | 113 (норма ≤350) |
| Кислотне число | 209,80 мг КОН/г | 200,17 мг КОН/г |
| Йодне число | 0,25 | 1,02 |
| Волога | 0,06% | 0,06% |
Чиста пальмітинова кислота плавиться близько 62–63 °C, чиста стеаринова близько 68–69 °C. Здавалося б, будь-яка їх суміш має лежати між цими значеннями. Насправді ні. Дослідження фазових матеріалів для теплоакумуляції фіксують у системи пальмітинова–стеаринова евтектику, тобто ту точку складу, де суміш тане легше за обидва свої компоненти: за масового співвідношення близько 59 до 41 вона плавиться при 53,2 °C. Інші роботи для співвідношень 62:38 і 64:36 дають 53,9 °C.
Подивіться ще раз на паспорт 1842: C16 55,11%, C18 43,99%. Це майже точка евтектики. Марка, яку в прайсах називають високоочищеною й косметичною, за складом стоїть у найлегкоплавкішій точці системи. А 1860 з її 66% C18 від евтектики далеко й тому тверда.
Звідси зрозуміло, чому досвідчені постачальники добавок обережні у формулюваннях. Candlewic, який торгує стеарином з 1972 року, пише прямо: залежно від складу базового парафіну стеарин може як підвищити, так і знизити кінцеву температуру плавлення суміші. Не «завжди підвищує». А поширене твердження, що стеарин піднімає температуру плавлення парафіну до 80 °C, фізично неможливе: сама стеаринова кислота плавиться приблизно на 10 градусів нижче.
Тут я себе поправлю, щоб не створити нову хибну простоту. Евтектика описує систему з двох жирних кислот, а в реальній свічці їх розчиняють у вуглеводневому парафіні, і поведінка суміші буде складнішою за двокомпонентну діаграму. Але напрямок ефекту зберігається, і саме він пояснює, чому дві марки з однаковою назвою «стеаринова кислота» дають різну твердість готового виробу.
Твердість, непрозорість і білизна
Три речі, заради яких його кладуть найчастіше, працюють одночасно й від однієї причини. Стеаринова кислота кристалізується дрібніше й щільніше за парафін, і ця дрібнокристалічна структура розсіює світло замість того, щоб його пропускати.
Свічка стає білою й матовою. Прозорий парафіновий стовпчик без добавки виглядає дешевше, ніж такий самий зі стеарином, хоча різниця в собівартості копійчана. У формованих свічках з рельєфом це помітно найкраще: грані читаються різкіше, бо світло не йде вглиб масиву.
Твердість дає той самий механізм. Щільніша упаковка молекул означає більший опір деформації, і стовпчик тримає форму в теплі. Виробники добавок наголошують саме на цьому: 3–5% допомагають вільностоячим свічкам зберігати геометрію в теплі місяці.
Усадка і вихід із форми
Тут криється найцікавіша пастка. Джерела суперечать одне одному: одні пишуть, що стеарин зменшує усадку, інші що збільшує. Обидва праві, просто описують різні речі.
Стеаринова кислота при застиганні стискається сильніше за парафін. Тому свічка відходить від стінки форми сама, і виймати її стає легко: стеарин працює внутрішнім роздільником, металева форма не потребує змазки. Це та причина, з якої його рекомендують для формованих і не рекомендують для контейнерних.
А в контейнерній свічці той самий ефект стає дефектом. Віск відстає від скла плямами, і покупець бачить світлі острівці між стінкою й масивом. Проти цих плям у контейнерах працює зовсім інша добавка: 2% мікрокристалічного воску, наприклад церезину, який кристалізується дрібними голками й тримає адгезію до скла. Вище 2% церезин починає притримувати аромат, тому його дозують обережно.
Друга сторона посиленої усадки це воронка навколо ґнота. Формовану свічку зі стеарином майже завжди доливають після застигання, інакше в центрі лишиться порожнина, яку ви побачите вже під час горіння. Про механіку самої воронки й про те, як вона пов'язана з діаметром калюжі, є окремий розбір у статті про свічку, що горить ямкою.
Аромат: 0,5% і 5% вирішують різні задачі
Про стеарин і аромат пишуть однаково схвально, але задачі за цим стоять різні, і плутати їх дорого.
Близько 0,5% додають не для твердості, а щоб трохи покращити віддачу аромату в масивних свічках і утримання ароматизатора в контейнерах. Це мікродоза, вона не змінює ні колір, ні температуру плавлення. Робочі 5–10% у парафіні змінюють структуру виробу цілком, і запах тут вже побічний ефект, а не мета.
Для соєвої основи виробники добавок дають 5–10% саме під аромат. Але з соєю є нюанс, про який нижче.
Барвник, який блідне
Вище приблизно 10% добавка починає впливати на колір готової свічки, і не в кращий бік: відтінок вицвітає, з'являються нерівномірні висвітлення. Це фіксують і постачальники добавок, і виробники парафіну.
З мармуровим ефектом залежність ще жорсткіша. Малі частки дають сніжинки на поверхні, помірні прибирають мармур і роблять масив рівномірно матовим, а вище 10% з'являється помітна власна кристалізація, і мармурова структура вже не вийде взагалі. Якщо ви робите мармурові свічки, робоча доза буде 2–3%, і жодного бажання «додати трохи для твердості» тут задовольняти не можна.
Кіптява
Дослідження, на яке посилається науковий підрозділ Університету Макгілла, зафіксувало у стеаринових свічок удвічі нижчі концентрації сажі й продуктів згоряння порівняно з парафіновими. Це аргумент на користь високої частки стеарину, а не проти неї.
Європейська норма міряє це числом. За методикою EN 15426 індекс кіптяви свічки не повинен перевищувати 1,0 за годину горіння; видиму сажу очікують приблизно від 1,2. Норма входить у той самий пакет RAL-GZ 041, за яким визначається й 90% для стеаринової свічки.
Зворотний бік теж описаний: надлишок дає кіптяву. Причина не в самій кислоті, а в розбалансуванні пари «паливо і ґніт». Твердіша й тугоплавкіша суміш вимагає більшої подачі тепла, ґніт перестає справлятися, полум'я витягується й починає коптіти. Лікується це не зменшенням дози, а перепідбором ґнота, про що далі.
Стеарин у соєвому воску
Соєві стовпчики беруть 3–5% від маси воску. Соєвий віск сам по собі м'який, і невелика добавка помітно піднімає твердість.
Але перевищення цього діапазону часто дає зворотний результат: кристалізація на поверхні посилюється, і «морозний» наліт стає більшим, а не меншим. Тому в соєвих рецептурах піднімати дозу наосліп не варто; якщо наліт виріс, першою реакцією має бути зниження до 2–3%, а не додавання ще.
У контейнерній соєвій свічці твердник здебільшого не потрібен зовсім. Контейнерні марки воску вже складені так, щоб триматися за скло, а стеарин цю адгезію якраз послаблює. Наш соєвий віск NatureWax C-3 це контейнерна марка з паспортною температурою плавлення 51–54 °C, і в банці вона працює без твердників.
Ґніт після зміни рецептури
Будь-яка зміна дози означає перепідбір ґнота. Твердіший і тугоплавкіший розплав гірше піднімається капіляром, і ґніт, який ідеально працював на чистому парафіні, після введення 8% почне залишати нерозтоплений віск на стінках.
Тестове горіння роблять сеансами по 2–3 години, орієнтир такий: повна калюжа глибиною 0,5–1 см має утворитися приблизно за годину на кожен дюйм діаметра. Свічка діаметром 5 см має вийти на повну калюжу за 2 години. Якщо не вийшла, ґніт замалий, і це не привід зменшувати стеарин.
| Тип свічки | Частка стеарину | Що дає |
|---|---|---|
| Формована парафінова | 5–10% | твердість, білизна, вихід із форми |
| Мармурова парафінова | 2–3% | зберігає мармур, тримає аромат |
| Контейнерна парафінова | 0,5% або без нього | утримання аромату; більше дає плями від скла |
| Соєвий стовпчик | 3–5% | твердість; вище посилює наліт |
| Соєва контейнерна | зазвичай не треба | адгезію до скла дає сама марка воску |
| Стеаринова за RAL | від 90% | право називатися стеариновою |
Церковні свічки і цифра 15–20%
В українських і російських джерелах для церковних свічок стабільно фігурує співвідношення стеарину до парафіну 1:10 або 2:10, тобто ті самі 10–20%. Цифра не з нормативу, вона з практики цехів, і за нею стоїть конкретна вимога до виробу.
Церковна свічка тонка, стоїть вертикально в теплому приміщенні поруч з іншими й горить довго. Її головна проблема це вигин: тонкий парафіновий стовпчик у теплі просто хилиться. Стеарин у частці ближче до 20% піднімає жорсткість настільки, що свічка тримає вертикаль, а заодно робить поверхню менш липкою на дотик.
В окопних свічках логіка зовсім інша, бо горять вони в металевій банці й геометрія тримається бляшанкою, а не воском. Матеріали й пропорції для них ми розібрали окремо в статті про парафін для окопних свічок.
Яку марку брати
За фізикою для свічок виграє технічна 1860: у ній 66% C18 за паспортом партії, вона тугоплавкіша на 3 градуси й дає більшу твердість на ту саму дозу. Її колір за Хазеном 113, для свічки це не має значення, бо на масиві різниця не читається.
Високоочищена 1842 потрібна там, де важлива білизна самої сировини: біла декоративна серія без барвника, свічки з перламутровими пігментами, будь-яка косметична задача поруч. Її колір 25 за Хазеном проти 113, і йодне число вчетверо нижче, тобто вона стабільніша до пожовтіння при зберіганні. Платити за це доводиться 3 градусами температури плавлення.
Різниця в ціні зараз невелика, близько 5%, і саме тому вибір варто робити за задачею, а не за прайсом. Наявність станом на серпень 2026 така: 1842 на складі, 1860 йде під замовлення, тому партію під сезон краще резервувати заздалегідь.
Що піде не так
Найчастіших проблем на практиці 3. Свічка стала коптіти після збільшення дози: справа не в кислоті, а в ґноті, який не встигає за тугоплавкішим паливом. Колір вийшов блідим і плямистим: ви перейшли межу 10%, барвник цього не любить. Контейнерна свічка вкрилася світлими плямами по склу: посилена усадка відірвала масив від стінки, і лікується це церезином, а не збільшенням температури заливки.
Повернуся до тих 3 градусів, з яких почав. Вони не абстракція з паспорта, вони прямо переходять у поведінку виробу на полиці магазину влітку. Тому при закупівлі має сенс дивитися не на слово «високоочищений» у назві, а на два рядки сертифіката аналізу: частку C18 і фактичну температуру плавлення партії. Ми даємо паспорт на кожну партію, і обидва ці числа в ньому є.
Якщо треба звести все разом і подивитися, чим стеарин відрізняється від інших основ і добавок, є оглядова стаття про віск для свічок, а хімію самої кислоти з марками й застосуваннями поза свічками розібрано в матеріалі про стеаринову кислоту. Усі марки, згадані тут, є в розділі рішень для свічкового виробництва.