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 cor
2.Aspereza superficial
3.Rachaduras
4.Fissuras
Efeitos
Efeitos
• Deterioração química
1.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 violeta
2.Luz visível
•Umidade
1.Chuva
2.Orvalho
3.Vapor d´água
• Calor
1.Velocidade das reações
• Chuva ácida
1.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
DEGRADAÇÃO FOTOLÍTICA
Celulose
DA
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