Analise Quimica Da Madeira

5/10/2018 Analise Quimica Da Madeira - slidepdf.com

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ANÁLISE QUÍMICA DA MADEIRA DE Eucalyptus spp DE ITAPEVA – SP. Arnaldo

da Silva Lima, Gustavo Ventorim, Roberto Fernandes Leitão Freitas, Alexandre Coelho. – Engenharia Industrial Madeireira – Unidade Diferenciada de Itapeva

A madeira é um material grandemente desuniforme. As grandes variações em sua composiçãoquímica podem ser atribuídas às variações entre espécies embora exista variação significativa dentro

de uma mesma espécie devido a fatores genéticos e condições ecológicas de crescimento. E ainda,

com o grande desenvolvimento de novos clones com composições químicas cada vez mais adequadas para o processo de produção de celulose. Com uma visão do futuro, devemos aumentar a produção

com uma melhor qualidade da madeira produzida para o setor de celulose e papel, para isso devemos

controlar os componentes químicos da madeira. Devido a estes fatos este trabalho tem como objetivo

analisar a composição química do Eucalyptus spp da região de Itapeva. Esta análise, que seráaplicada, é conhecida como: análise somativa onde estão compreendidos, os extrativos, holocelulose

(celulose e hemicelulose), lignina e compostos inorgânicos. No entanto com as grandes variações que

podem ocorrer na madeira, é fundamental que se faça uma amostragem representativa de um

povoamento florestal ou de uma árvore para a quantificação correta dos componentes químicos da

madeira. Para analisar quimicamente a madeira é fundamental que ela seja transformada em serragem para facilitar a penetração e ação dos reagentes químicos. Existem várias etapas que podem ser

utilizadas para a transformação de uma árvore em serragem:Tronco =>Discos a uma posição definida

no tronco (0, 25, 50, 75 e 100% da altura comercial do fuste)=> Cavacos=> Serragem. Rigorososcritérios de amostragem devem ser observados na obtenção do tronco e seleção dos cavacos. Para

nossas análises foram utilizadas amostras de Eucalyptus spp da região de Itapeva – SP. A

determinação da holocelulose foi dada pelo seguinte método: pesou-se 4,0000g a.s. de serragem de

madeira (40/60 mesh livre de extrativos) em frasco erlenmeyer de 250mL, adicionou-se 110mL deágua destilada, 3,0mL de ácido acético glacial, 21,5mL de solução de acetato de sódio a 20% e 8,5mL

de solução de clorito de sódio a 40%, homogenizamos a mistura com agitação, tampamos com um

frasco erlenmeyer de 100mL, invertido, colocamos o frasco erlenmeyer em banho-maria a 75ºC por 3

horas e meia ou quantas vezes forem necessárias até obtermos uma holocelulose de coloração branca

ou levemente palha, adicionando os reagentes (com excessão da água destilada) a cada 30 minutosfazendo a reação em capela para evitar a inalação de dióxido de cloro que é um gás tóxico e

explosivo, após este período filtramos a vácuo em cadinho filtrante de vidro sinterizado, 60mL,

porosidade grossa, previamente tarado, lavamos a holocelulose retida no cadinho com cerca de1000mL de água destilada e pequenas porções de acetona utilizando vácuo até a holocelulose ficar

relativamente seca, secamos o cadinho com a holocelulose em estufa a 105±3ºC, até peso constante

não utilizando tempo excessivo de secagem para evitar a degradação da holocelulose. A determinação

do teor de holocelulose na madeira foi calculada pela seguinte expressão: % Holocelulose =

(Mholocelulose/ Mamostra)x100. No que refere-se as hemiceluloses são diferenciadas dos extrativos pelo

fato de serem insolúveis em solventes orgânicos neutros e, na sua grande maioria, insolúveis em água.

Para evitar possíveis contaminações durante o isolamento das hemiceluloses, utilizamos sempre

madeira previamente extraída com solventes orgânicos. A metodologia adotada para obtenção dahemicelulose é a seguinte: transferimos o peso correspondente a 3,0000 g a.s. de holocelulose para um

frasco erlenmeyer de 250mL, juntamente com 100mL de NaOH 17,5%, vedamos o frasco com uma

rolha, colocamos em banho-maria à 25±1ºC, por 120 minutos (tempo total desde a adição de NaOH),

agitando-se o frasco a cada 10 minutos, filtrar a mistura em cadinho de vidro sinterizado de porosidade média previamente tarado, lavar com água destilada o resíduo insolúvel de celulose, até a

água de lavagem apresentar pH neutro, lavar em seguida com 50mL de acetona e secar em estufa até

peso constante (ou secar ao ar, pesar e determinar o teor de umidade se a celulose for utilizada para

análises posteriores). O cálculo do teor de celulose, é determinado pela seguinte expressão: %celulose = (MCelulose / MAmostra) x 100. O teor de hemicelulose é obtido subtraindo-se o teor de celulose

do teor de holocelulose. Quanto aos extrativos o procedimento é feito da seguinte maneira: em um

cartucho de papel de filtro é colocada a amostra (serragem), o mesmo é posto diretamente no tubo do

aparelho de extração tipo Soxhlet, a primeira extração é feita por cinco horas com solução de umvolume de álcool etílico 95% e dois volumes de tolueno, a segunda extração é feita por 4 horas

somente com álcool etílico 95%, após a segunda extração filtra-se a amostra com 1000 mL de água



destilada aquecida a 100 ºC, em seguida deixa-se o material secar completamente, determinamos a

porcentagem de umidade de acordo com a norma ABCP M 2/71 e armazenamos em recipientehermeticamente fechado. O procedimento para obteção do teor de cinzas é o seguinte: em cadinho de

porcelana previamente tarado a 575ºC, colocou-se 5,0000g a.s. de amostra (serragem livre de

extrativos), levou-se o cadinho ao forno mufla (575ºC) por 4 horas. A amostra calcinada foi colocada

em dessecador para resfriamento até peso constante.O teor de cinzas foi determinado pela expressão:

% Cinzas = (Mcinzas/ Mamostra)x100. Quanto a Lignina, ela foi determinada pela seguinte expressão: %

Lignina = 100% - Holocelulose.

Análise somativa realizada em Eucalyptus spp apresentou os seguintes teores médios: holocelulose,76,4% esse valor é ligeiramente maior que o encontrado em literatura especializada,

conseqüentemente irá representar um maior rendimento no processo de polpação kraft; quanto ao teor

de hemiceluloses da madeira de folhosas foi de 17,3%, sendo semelhantes aos obtidos na literatura;

celulose, 59,1% sendo este um resultado ligeiramente acima do encontrado na literatura especializada,esse maior teor de celulose refletirá em maior rendimento da polpação kraft, visto que, este

carboidrato possui uma maior resistência da sua degradação em meio alcalino que as hemiceluloses.

Extrativos, 3,8% este resultado é superior ao encontrado na literatura (extrativos na madeira de

Eucalyptus spp são em torno de 3%), pois o maior teor de extrativos gera problemas no processo decozimento, como o maior consumo de reagente e quando não são retirados da polpa, podem ocasionar

o surgimento de “pitch” (defeitos no papel) o que acarreta prejuízos a produção de celulose e papel,

no entanto esses extrativos são muito importantes para defesa da madeira contra os inimigos naturais.

Lignina, 23,6% resultado semelhante ao encontrado na literatura, uma pequena redução no teor delignina teria importante impacto no rendimento, custos de processamento e impactos ambientais,

estudos sobre a sua variação e controle genético de folhosas são recentes e insuficientes. Em geral, o

cruzamento clássico não demonstra ser o método ideal para modificar o teor de lignina na madeira.

Apesar das opiniões de diferentes estudiosos diferirem muito sobre a facilidade e utilidade daalteração na qualidade e quantidade da lignina, as perspectivas são tentadoras e os benefícios

poderiam ser significativos tendo em vista os volumes de madeira consumidos anualmente pela

indústria de celulose e papel; cinzas 0,35% resultado abaixo do encontrado na literatura (cinzas na

madeira de Eucalyptus spp é de aproximadamente 0,5%). As cinzas representam os metais, os quaissão os elementos não processuais que podem trazer prejuízos no processo de branqueamento, tal

como, degradação do peróxido de hidrogênio. Concluiu-se que o Eucalyptus spp apresentou um

resultado típico da sua análise química, portanto apresentando um pontencial para produção de

celulose e papel.



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