Reação da madeira a elementos naturais Aspectos gerais: A degradação física e química da...

Reação da madeira a elementos naturais

• Aspectos gerais:

• A degradação física e química da madeira quando exposta aos elementos naturais e em alguns casos a chuva ácida. (não é biodegradação)

Resistência em condições boas de conservação

Efeitos:• Deterioração física

1.Mudanças de cor2.Aspereza superficial3.Rachaduras4.Fissuras

Efeitos

Efeitos

• Deterioração química1.Fenômeno superficial.2.Sequência de reações de radicais

livres. 3.Quebra da estrutura da lignina.4.Mudanças de cor.

Fatores que afetam a madeira quando exposta no ambiente:

• Luz solar

1.Raios Ultra violeta2.Luz visível

•Umidade

1.Chuva2.Orvalho 3.Vapor d´água

• Calor1.Velocidade das reações

• Chuva ácida1.Dióxido de enxôfre - SO2

Efeito relativo de várias formas de energia na madeira

Forma de energia

Localização Interna

Grau do efeito

Localização Externa

Grau do efeito

Térmica intensa

fogo severo fogo severo

Térmica leve escurecimento leve escurecimento leve

Luz - UV e visível

Mudança de cor leve Grandes mudanças de cor

e degradação química

severo

Mecânica Fadiga e quebra leve Fadiga e quebra, erosão pelo

vento, aspereza superficial e desfibrilação

leve a severo

Química Manchas, descoloração e mudanças de

cor

Leve a severo

Aspereza superficial,

desfibrilação, erosão seletiva, mudanças de cor

e perda de resistências

severo

• A química no processo de envelhecimento da madeira

• O “envelhecimento” da madeira por exposição a intempéries é um fenômeno superficial, as paredes celulares das superfícies transversais expostas são separadas na região da lamela média.

• Radicais livres são gerados na superfície da madeira durante a irradiação da luz solar.

A química no processo de envelhecimento da madeira

• As interações dos radicais livres com moléculas de oxigênio formam hidro-peróxidos.

• Os radicais livres e átomos de oxigênio são importantes causadores da descoloração e de reações de degradação das superfícies da madeira.

CARACTERÍSTICAS DAS REAÇÕES FOTOQUÍMICAS DA MADEIRA

• 1. A Lignina é facilmente degradada pela luz com comprimento de onda < 350 nm.

• Mudanças significativas da cor,• Formação de grupos cromóforos.

• 2. Efeitos na lignina da luz com comprimentos de ondas >400nm:

• Fotobranqueamento ou clareamento.

• 3. Grupos metoxilicos da lignina são reduzidos.

• 4. Radicais fenóxi são produzidos rapidamente dos grupos hidroxi - fenólicos.

• 5. Ligações Carbono-carbono adjacentes a grupos alfa-carbonilos são fotodisassociados

• 7. Grupos alfa-carbonilos funcionam como fotosensibilizantes na fotodegradação da lignina.

REAÇÕES PRIMÁRIAS DA DEGRADAÇÃO FOTOLÍTICACelulose

Lignina

Exemplo: Composição química da madeira de carvalho antes e após “envelhecimento” acelerado

• Madeira exposta ao tempo(%)• Madeira não exposta (%)

• Lignina Klason• 1.9• 20.5

• Lignina Acido-soluvel• 3.1• 5.6

• Glucose• 82.2• 49.8

• Xilose• 10.1• 23.3

• Manose• 1.6• 4.2

• fim