thumb|Gennemskåret vokstavle med æg og larver.
Bivoks (cera alba) er en voks, der produceres af bier i kirtler på bagkroppen og ses som små skæl, der vokser ud mellem leddene i biens bagkrop. Voksen bruges af bierne til at bygge de vokstavler, som hele boet består af. Tavlerne består af omtrent vandretliggende, sekskantede celler til begge sider. Bivoks stammer fra bier, hovedsageligt fra honningbien, Apidae, den brodløse bi, Meliponinae, og humlebien, Bombinae. Bivoks fra honningbierne, Apis mellifica, er dog langt den mest almindelige og bedst kendte, også op gennem tiderne. Bivoks har været anvendt som brændstof og belysning i mange kulturer.
Biavl og udbredelse thumb|Tavler klar til at fjerne voks og honning. På et tidspunkt begyndte mennesket at domesticere bierne i kunstige bikuber. Tæmningen af bierne var meget udviklet i det gamle Ægypten og forseglede krukker med honning er fundet i Tutankhamons grav. Bier og biavl er også udførligt behandlet af antikkens forfattere som Aristoteles, Plinius og Virgil. Fra domesticerede biers stader fjernes vokstavlerne, de centrifugeres for at adskille honningen fra voksen. Herefter bliver voksen isoleret termisk ved hjælp af sollys eller varmt vand. Voksen oprenses, urenheder filtreres fra. Farvede urenheder kan fjernes ved hjælp af f.eks. aktiv kul. Helt rent bivoks er hvidt, den farvning der skyldes karotinoiderne kan kun fjernes ved blegning af vokset Jørgensen, A.S. & Vejsnæs, F. (eds.). (1998). Bivoks, Særnummer af Tidsskrift for Biavl. Borup: Danmarks Biavlerforening. 8-11. Biavleren vil tilskynde bierne til at bygge indenfor flytbare rammer. Det gør han ved at forsyne rammerne med en voksplade, hvor det sekskantede mønster er præget på begge sider (kunsttavler). Voksen får biavleren ved omsmeltning af gamle vokstavler. Der anvendes normalt ren bivoks til dette formål, om end det også kan lade sig gøre at bruge plader af plastic. Der vil i biavlen normalt opstå et overskud af voks, der kan anvendes til en lang række formål bl.a. lys, kosmetik, salver. Bierne bruger omkring 8 gram honning for at producere et gram voks.
Den almindelige honningbi var oprindeligt udbredt i dele af Europa, Lilleasien og Afrika, men findes i dag udbredt over næsten hele verden og er domesticeret. Voks sekreres fra arbejdsbiernes vokskirtler på bagkroppen. Det netop sekrerede voks kaldes jomfruvoksen og er et hvidt let transparent stof, der bliver anvendt som byggemateriale til de sekskantede celler. Cellerne sammenbygges til lodrethængende vokstavler, hvori æggene lægges og larverne udvikles Jørgensen, A.S. & Vejsnæs, F. (eds.). (1998). Bivoks, Særnummer af Tidsskrift for Biavl. Borup: Danmarks Biavlerforening. 3-7. Mange af farvestofferne fra pollenet vandrer over i voksen, der efterhånden farves gul, vokstavlerne farves også af de ekskrementer og kokonrester, som efterlades af biynglen Jørgensen, A.S. & Vejsnæs, F. (eds.). (1998). Bivoks, Særnummer af Tidsskrift for Biavl. Borup: Danmarks Biavlerforening. 5-6.
Bivoks kemiske og fysiske egenskaber Bivoks består af 70-80 % voks-estere, 10-15 % frie fedtsyrer, 10- 20 % paraffiner Wolfmeier, U., Schmidt, H., Heinrichs, F-L., Michalczyk, G., Payer, W., Dietsche, W., Boehlke, K., Hohner, G. & Wildgruber, J. (2005). "Waxes" In: Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, Weinheim. 17. Rå mekanisk renset bivoks indeholder udover voks også blomster- og pollenpigmenter og propolis, der er harpiks, der fungerer som lim i bikubekonstruktionen. Bivoks kan afhængig af kilden have forskellig farve, såsom gul, orange, over brun til mørkebrun.
Syretal 17-24 mg KOH/g, estertal 72-79 mg KOH/g, esterantal/syreantal 3.3-4.2, vægtfylde er 0,96 g/cm3. Brydningsindeks er 1,44 ved 65 °C Weast, R.C. (ed.). (1976-1977). Handbook of Chemistry and Physics. 57th edition. C-779.
Bivoks er uopløseligt i vand og de fleste andre uorganiske opløsningsmidler. Det er opløseligt i visse organiske opløsningsmidler, som kloroform og æter, og delvist opløseligt i varm alkohol. Kan danne pastaer med mineralsk terpentin. Bivoks er moderat hård, men bliver plastisk og æltbar ved håndvarme, uden at den bliver klæbrig. Den har en amorf finkornet struktur, ved overskæring fås en mat overflade, ved knæk et muslet brud (ikke skarpt). Bivoks er translucent og smelter skarpt mellem 63-65 °C, når smeltet er den tyndtflydende, og destrueres ved fortsat opvarmning ved høje temperaturer. Ved lave temperaturer bliver bivoks skørt. Voksen er vandafvisende, har en beskyttende effekt overfor lysets ultraviolette stråler og har en høj grad af impermeabilitet for luftens fugtighed, men det tillader det underliggende materiale at ånde, da ikke alle porerne lukkes Freccero, A. (2002). Encausto and ganosis. Beewax as Paint and Coating during the Roman Era and its Applicability in Modern Art, Craft and Conservation. Gøteborg. Acta Universitatis Gothoburgensis. 45.
Identifikation af bivoks Bivoks kan identificeres ud fra dets fysiske og kemiske egenskaber, hvis tilstrækkeligt materiale er tilstede, såsom smeltepunkt, massefylde, farve, lugt, konsistens, hårdhed, syre- og forsæbningstal og opløselighed i forskellige opløsningsmidler. Mill & White skriver, at det var muligt omkring 1850 at identificere voks, hvis tilstrækkeligt materiale var tilstede. Først omkring 1950’erne, da gaskromatografien blev udviklet fik man bedre muligheder for at analysere organisk materiale, i stedet for at skulle kigge på prøvematerialet som en helhed, fik man nu mulighed for at analysere kvantitativt på de individuelle og måske karakteristiske egenskaber og grundet metodens følsomheden var det muligt at analysere på meget små prøver Mills, J. & White, R. (1978). Organic Analysis of Art: Some Further Paint Medium Analyses. National Gallery Technical Bulletin, Volume 2. www.nationalgallery.org.uk/organic.../40721. (2012, 4. oktober). Nu kan High-Temperature Gas Cromatography (HT-GC) anvendes, eventuelt sammen med masse-spektrometri (GC-MS), eller direkt inlet electron ionisation mass spectrometry (DI EI-MS) Regert, M., Langlois, J., Laval, E., Le Hô A.-S. & Pagès-Camagna, S. (2006). Elucidation of molecular and elementary composition of organic and inorganic substances involved in 19th century wax sculptures using an integrated analytical approach. Analytica Chimica Acta 577. 140-152. FT Raman Spectroscopy og mikroskopi kan også anvendes hvis meget lidt materiale er til rådighed eller non-destruktive analyser, hertil er det vigtigt at have en Raman korrelations database, således at man kan sammenligne sine resultater Edwards, H.G.M. & Falk, M.J.P. (1997). Fourier-transform Raman spectroscopic study of unsaturated and saturated waxes. Spectrochimica Acta Part A 53. 2685-2694. Fourier-Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) kan anvendes til identifikation. Det er en spektroskopisk metode, som giver oplysninger om molekylers vibrationer. Attenuated Total Reflection - Fourier-Transform Infrared Spectroscopy (ATR-FTIR) er en metode, som i modsætning til almindelig FTIR, ikke kræver forberedelse af prøvematerialet, man kan måle direkte på både væsker og faste stoffer.
Ved FTIR af bivoks skyldes de karakteristiske toppe vibrationer fra følgende funktionelle grupper; der ses en stor spids tydelig dobbelt top ved 2920-2850 cm-1 (strækning af CH2 grupper, symmetrisk og asymmetrisk), mindre spids top ved 2955 cm-1 (strækning af CH3 asymmetrisk), toppe ved 1730 cm-1 (estere, relativ stor), 1710 cm-1 (frie fede syrer, lille skulder) og 1170 cm-1 (strækning af CO grupper), dobbelt top omkring 1470-1460 cm-1 (bøjning af CH2 og CH3), mindre top ved 1380 cm-1 (paraplysvingning af CH3, asymmetrisk), en top ved 956 cm-1 (bøjning af CH grupper) og igen en dobbelt top ved 730 - 720 cm-1 (rocking af langkædede hydrocarboner). Hvis sæber er tilstede, vil de ses ved 1560 cm-1 (ioniseret carboxyl-grupper, COO-) Cunì, J., Cunì, P., Eisen, B., Savizky, R. & Bovè, J. (2012). Characterization of the binding media used in Roman encaustic painting on wall and wood. Anal. Methods, 4, 659-669. https://engfac.cooper.edu/pages/rsavizky/uploads/Savizky_Anal_Methods_20120.pdf. (2012, 12. oktober); Kühn, H. (1960). Detection and Identification of Waxes, including Punic Wax, by Infra-red Sprectrography. Studies in Conservation Vol. 5, No. 2. 74. Bivoks kan bestemmes ved analyse for DNA Kilic, A., Simsek, H. & Kalender, H. (2010). Detection of American Foulbrood Disease (Paenibacillus larvae) By the PCR and Culture. Kafkas Univ Vet Fak Derg 16 (5). 841-845. Differential Scanning Calorimetry (DSC) en metode, der fortæller om termisk inducerede overgange f.eks fra fast til flydende form. Denne metode vil kunne bruges til at vise om voksen har været opvarmet Simonsen, K.P. (2011b) Seminar - Voks og voksblandinger, Konservatorskolen. (upubliceret). Bivoks udviser fluorescerende farver i ultraviolet lys. Fra blålighvid, hvid, gul over orange til brun eller brunlig med en grønlig tone. Radley, J. A. & Grans, J. (1959). Fluorescence Analysis in Ultraviolet Light. London. Chapman Hall Ltd. 413-414. Comelli beskriver lys blå fluorescens af voks på Michelangelo´s David, både som dråber og som trængt ind i overfladen af marmoret, hele overfladen menes engang at have været behandlet med voks Comelli, D., Valentini, G., Cubeddu, R. & Toniolo. (2008). Fluorescence Lifetime Imaging and Sprectroscopy. In: Schreiner, M, Strlic, Samlimbeni, R. (eds.). Handbook on the use of Lasers in Conservation Science. Brussels, COST office, Chap. 4.4.4.2
Nedbrydning og bevaring Bivoks er et meget stabilt materiale af et organisk materiale at være, da det ikke indeholder mange dobbeltbindinger. Man har fundet bivoks, der er flere tusinde år gammelt, de ældste fund er fra 4000-3000 BCE Regert, M., Colinart, S., Degrand, L. & Decavallas, O. (2001). Chemical alteration and use of beeswax through time: accelerated ageing tests and analysis of archaeological samples from various enviromental contexts. Archaeometry 43, 4. 567. Det er identificeret fra neolitiske begravelsessteder og græsk keramik Heron, C., Neucek, N.,Bonfield, K.M., Dixon, D. & Ottaway, B.S. (1994). The Chemistry of Neolithic Beeswax. Naturwissenschaften vol. 81, no. 6. 266. http://www.springerlink.com/content/ln179511150026l7/. (2012, 17. oktober); Regert, M., Colinart, S., Degrand, L. & Decavallas, O. (2001). Chemical alteration and use of beeswax through time: accelerated ageing tests and analysis of archaeological samples from various enviromental contexts. Archaeometry 43, 4. 564-565.
Bivoks kan bevares uændret op gennem tiderne, men i de fleste tilfælde er det blevet udsat for forskellige ændringsprocesser, som har modificeret dets struktur, men dets kulstofskelet kan være bibeholdt Regert, M.; Langlois, J. & Colinart, S. (2005). Characterization of wax works of art by gas chromatographic procedures. Journal of Chromatography A, 1091. 125. Mills har analyseret romerske lys af bivoks og de har ikke ændret sig betydeligt Mills, J.S. & White, R (2006). The Organic Chemistry of Museum Objects. Oxford. Elsevier Butterworth-Heinemann. 53. Man har fundet bivoks fra keramiske bikuber fra udgravninger fra Isthmia, Grækenland, dateret til den hellenistiske og romerske periode, dog med nogen kemisk ændring af voksen, men stadig identificerbar Evershed, R.P.; Dudd, S.N.; Anderson-Stojanovic, V.R. & Gebhard, E.R. (2003). New chemical evidence for the use of combed ware pottery as beehives in ancient Greece. Journal of Archaeological Science. 30. 1-12.