Composicao quimica madeira

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Composicao quimica madeira

  1. 1. Química da MadeiraCOMPOSIÇÃO QUÍMICA DA MADEIRAComponentes químicos Em relação a composição química elementar da madeira, pode-se afirmar que não há diferenças consideráveis, levando-se em conta as madeiras de diversas espécies. Os principais elementos existentes são o Carbono (C), o Hidrogênio (H), o Oxigênio (O) e o Nitrogênio (N), este em pequenas quantidades.
  2. 2. COMPOSIÇÃO QUÍMICA DA MADEIRAA análise da composição química elementar da madeira dediversas espécies, coníferas e folhosas, demonstram a seguintecomposição percentual, em relação ao peso seco da madeiraElemento Percentagem C 49 – 50% H 6% O 44 – 45% N 0,1 – 1%
  3. 3. COMPOSIÇÃO QUÍMICA DA MADEIRAAlém destes elementos encontram-sepequenas quantidades de Cálcio (Ca),Potássio (K), Magnésio (Mg) e outros,constituindo as substâncias mineraisexistentes na madeira.
  4. 4. COMPOSIÇÃO QUÍMICA DA MADEIRASubstâncias macromolecularesDo ponto de vista da análise dos componentes damadeira, uma distinção precisa ser feita entre osprincipais componentes macromolecularesconstituintes da parede celular:CelulosePolioses (hemiceluloses), eLignina
  5. 5. COMPOSIÇÃO QUÍMICA DA MADEIRAque estão presentes em todas as madeiras, e oscomponentes minoritários de baixo peso molecular,extrativos e substâncias minerais, os quais sãogeralmente mais relacionados a madeira de certasespécies, no tipo e quantidade. As proporções ecomposição química da lignina e polioses diferemem coníferas e folhosas, enquanto que a celulose éum componente uniforme da madeira.
  6. 6. COMPOSIÇÃO QUÍMICA DA MADEIRAComposição Média de Madeiras de Coníferas e FolhosasConstituinte Coníferas FolhosasCelulose 42 ± 2% 45 ± 2%Polioses 27 ± 2% 30 ± 5%Lignina 28 ± 2% 20 ± 4%Extrativos 5 ± 3% 3 ± 2%
  7. 7. COMPOSIÇÃO QUÍMICA DA MADEIRAEm madeiras oriundas de zonas temperadas, asporções dos constituintes alto poliméricos da paredecelular, somam cerca de 97~99% do materialmadeira. Para madeiras tropicais este valor podedecrescer para um valor médio de 90%. A madeira éconstituída de cerca de 65 a 75 % de polissacarídeos.
  8. 8. Ultraestrutura da parede celular LM = lamela Média P = Par ede Pr imár ia S1 = Camada 1 da Par ede Secundár ia S2 = Camada 2 da Par ede Secundár ia S3 = Camada 3 da Par ede Secundár ia W = camada ver r ugosa (war t s)
  9. 9. COMPOSIÇÃO QUÍMICA DA MADEIRACeluloseÉ o componente majoritário, perfazendoaproximadamente a metade das madeiras tanto deconíferas, como de folhosas.Pode ser brevemente caracterizada como umpolímero linear de alto peso molecular, constituídoexclusivamente de β -D-glucose. Devido a suaspropriedades químicas e físicas, bem como à suaestrutura supra molecular, preenche sua funçãocomo o principal componente da parede celular dosvegetais.
  10. 10. Formação da parede celular • Molécula de glucose • Celubiose • Moléculas de celulose • Fibrila elementar • Microfibrila • Macrofibrila • Fibra ou célula
  11. 11. exemplo CH2 OH CH2 OH OH O OH OH OH OO O O O O OH OH O OH O OH CH2OH CH2 OH
  12. 12. COMPOSIÇÃO QUÍMICA DA MADEIRAPolioses (hemiceluloses)Estão em estreita associação com a celulose naparede celular. Cinco açucares neutros, as hexoses :glucoses, manose e galactose; e as pentoses : xilosee arabinose, são os principais constituintes daspolioses. Algumas polioses contém adicionalmenteácidos urônicos. As cadeias moleculares são muitomais curtas que a de celulose, podendo existirgrupos laterais e ramificações em alguns casos. Asfolhosas, de maneira geral, contém maior teor depolioses que as coníferas, e a composição édiferenciada.
  13. 13. exemplo
  14. 14. COMPOSIÇÃO QUÍMICA DA MADEIRALigninaÉ a terceira substância macromolecular componenteda madeira. As moléculas de lignina são formadascompletamente diferente dos polissacarídeos, poissão constituídas por um sistema aromáticocomposto de unidades de fenil-propano. Há maiorteor de lignina em coníferas do que em folhosas, eexistem algumas diferenças estruturais entre alignina encontrada nas coníferas e nas folhosas.
  15. 15. exemplo
  16. 16. COMPOSIÇÃO QUÍMICA DA MADEIRADo ponto de vista morfológico a lignina é umasubstância amorfa localizada na lamela médiacomposta, bem como na parede secundária. Duranteo desenvolvimento das células, a lignina éincorporada como o último componente na parede,interpenetrando as fibrilas e assim fortalecendo,enrijecendo as paredes celulares.
  17. 17. COMPOSIÇÃO QUÍMICA DA MADEIRASubstâncias Poliméricas SecundáriasEstas são encontradas na madeira em pequenasquantidades, como amidos e substâncias pécticas.Proteínas somam pelo menos 1% das célulasparenquimáticas da madeira, mas são principalmenteencontradas nas partes não lenhosas do tronco,como o câmbio e casca interna.
  18. 18. COMPOSIÇÃO QUÍMICA DA MADEIRASubstâncias de Baixo Peso MolecularJunto com os componentes da parede celularexistem numerosas substâncias que sãochamadas de materiais acidentais ouestranhos da madeira.
  19. 19. Substâncias de Baixo Peso MolecularMateriais acidentais Estes materiais são responsáveis muitas vezes por certas propriedades da madeira como: cheiro, gosto, cor, etc. Embora estes componentes contribuem somente com uma pequena porcentagem da massa da madeira, podem apresentar uma grande influência nas propriedades e na qualidade de processamento das madeiras. Alguns componentes, tais como os íons de certos metais são mesmo essenciais para a árvore viva.
  20. 20. Substâncias de Baixo Peso MolecularMateriais acidentaisAs substâncias de baixo peso molecular pertencem aclasses muito diferentes em termos de composiçãoquímica e portanto há dificuldades em se encontrarum sistema claro e compreensivo de classificação.Uma classificação simples pode ser feita dividindo-se estas substâncias em material orgânico einorgânico.
  21. 21. Substâncias de Baixo Peso MolecularMateriais acidentais O material orgânico é comumente chamado de extrativos, e a parte inorgânica é sumariamente obtida como cinzas. No que concerne a análise é mais útil a distinção entre as substâncias na base de suas solubilidades em água e solventes orgânicos
  22. 22. COMPOSIÇÃO QUÍMICA DA MADEIRA Os principais grupos químicos que compreendem as substâncias de baixo peso molecular são:a. Compostos aromáticos (fenólicos) - as substâncias mais importantes deste grupo são os compostos tanínicos que podem ser divididos em : taninos hidrolisaveis e flobafenos condensados, além de outras substâncias como estilbenos, lignanas e flavonóides e seus derivados.
  23. 23. substâncias de baixo peso molecularb. Terpenos - englobam um grande grupo de substâncias naturais, quimicamente podem ser derivados do isopreno. Duas ou mais unidades de isopreno constituem os mono - sesqui - di - tri - tetra e politerpenos.
  24. 24. substâncias de baixo peso molecularc. Ácidos alifáticos - ácidos graxos saturadose insaturados são encontrados na madeiraprincipalmente na forma dos seus ésterescom glicerol (gordura e óleo) ou com álcoois(ceras). O ácido acético é ligado as poliosescomo um grupo éster. Ácido di e hidroxi-carboxílico ocorrem principalmente comosais de cálcio.
  25. 25. substâncias de baixo peso molecular d. Álcoois - a maioria dos álcoois alifáticos na madeira ocorrem com componentes éster, enquanto que os esteróis aromáticos, pertencentes aos esteróides, são principalmente encontrados como glicosideos.
  26. 26. substâncias de baixo peso moleculare. Substâncias inorgânicas - os componentesminerais das madeiras são predominantementeCa, K e Mg.f. Outros componentes - mono e dissacarídeossão encontrados na madeira somente empequenas quantidades, mas ocorrem em altasporcentagens no câmbio e na casca interna.Pequenas quantidades de aminas e eteno sãotambém encontrados na madeira.
  27. 27. Final

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