COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LA MADERA INTRODUCCIÓN: Un bosque representa alo !"st"nto para #a!a uno !e nosotros$ para alunos pue!e ser una %uente !e la que se obt"ene le&a' un pro!u#to un pro!u#to esen#"al esen#"al o un luar para pasear o "n#luso un r"n#(n !e espar#")"ento espar#")"ento esp"r"tual* esp"r"tual* Para otros' en #a)b"o #a)b"o'' es una %uente !e aua aua pura pura para beber o )ater"a pr")a para pr")a para aserrar* Nuestras !"st"ntas per#ep#"ones +a#en' a ,e#es' )-s !"%.#"l #o)pren!er las perspe#t",as / ne#es"!a!es !e los !e)-s' aunque po!a)os #on#or!ar en la ")portan#"a !el uso sosten"ble !e los bosques 0A+tesaar"' 12223 Este uso sosten"ble !e los bosques re#ae s"n )-s sobre el !esa%.o al que se en%renta el se#tor %orestal en la a#tual"!a!' que #ons"ste en sat"s%a#er las ne#es"!a!es !e pro!u#tos !e pro!u#tos )a!ereros )a!ereros / no )a!ereros )a!ereros aten!"e aten!"en!o n!o al )"s)o )"s)o t"e)po t"e)po a la !e)an!a !e ser,"#"os ser,"#"os a)b"entales / so#"ales que se esperan !e los bosques* 04AO' 12223 La )a!era )a!era es es el pr"n#"pal pro!u#to #o)er#"al pro#e!ente !el bosque* A#tual)ente pa.ses #o)o Austral"a' Portual' Espa&a Espa&a'' 5ras"l 5ras"l'' por solo #"tar alunos' !"sponen !e planta#"ones !e eu#al eu#al"p "pto toss !est" !est"na na!as !as a las las In!ustr"as In!ustr"as !e la Elabora#"(n Pr")ar"a !e la Ma!era' la In!ustr"a !e la Celulosa / Papel / otros ,ar"a!os usos' no obstante' se #ons"!era que el In!ustr"a 6nero eu#al/ptus 6nero eu#al/ptus presenta alternat",as !e uso que no se +an e7plota!o* Los e7traor!"nar"os e7traor!"nar"os a!elantos al#an8a!os al#an8a!os en los 9lt")os a&os en la #"en#"a / #"en#"a / la te#nolo.a te#nolo.a'' representan un reto !"%.#"l' espe#.%"#a)ente para los pa.ses en !esarrollo !esarrollo** El #ono#")"ento !e la #o)pos"#"(n qu.)"#a !e la )a!era / es espe#"al !e los eu#al"ptos son a,an#es que br"n!an nue,as oportun"!a!es en la ")planta#"(n !e te#nolo.as' que para apro,e#+arlas ap ro,e#+arlas los pa.ses !eben au)entar r-p"!a)ente su #apa#"!a! para as")"larlas en #orrespon!en#"a #on las #on!"#"ones so#"o#ulturales / a)b"entales e7"stentes*
La Madera: La )a!era es un )ater"al an"s(tropo / +etero6neo en#ontra!o #o)o pr"n#"pal #onten"!o !el tron#o !e un -rbol* Los -rboles se #ara#ter"8an por tener tron#os que #re#en #a!a a&o /
que est-n #o)puestos por %"bras !e #elulosa un"!as #on l"n"na* Las plantas que no pro!u#en )a!era )a!e ra son #ono#"!as #o)o +erb-#eas* Co)o la )a!era la pro!u#e / ut"l"8an las plantas #on %"nes estru#turales' es un )ater"al )ater"a l )u/ res"stente / ra#"as a esta #ara#ter.st"#a / a su abun!an#"a natural' es ut"l"8a!a a)pl"a)ente por los +u)anos' /a !es!e t"e)pos )u/ re)otos*
COMPOSICIÓN QUIMICA DE LA MADERA: Con respe#to a la #o)pos"#"(n qu.)"#a ele)ental' ele)ental' no +a/ n"nuna !"%eren#"a ")portante ")portante entre los bosques* Los ele)entos qu.)"#os pr"n#"pales !e )a!era son #arbono' +"!r(eno / o7.eno o7.enos$ s$ las #ant"! #ant"!a!es a!es peq peque&a ue&ass !e n"tr(e n"tr(eno no ta)b"6 ta)b"6nn est-n est-n present presentes* es* El an-l"s an-l"s"s "s qu.)"#o !e ,ar"as espe#"es' "n#luso )a!eras ;")nosper)as o blan!as / An"osper)as o )a!eras !uras' )uestra la propor#"(n !e ele)entos' en por#enta?' +"!r(eno @?' o7.eno B?' / n"tr(eno s(lo B?* B?* El #arb #arbon ono' o' +"!r +"!r( (en enoo / la #o)b #o)b"n "na# a#"( "(nn !e o7 o7. .en enoo s"r, s"r,en en para para %or) %or)ar ar los los #o)ponentes or-n"#os pr"n#"pales !e sustan#"a !e )a!era' #elulosa' +e)"#elulosa' / l"n"na$ #ant"!a!es peque&as !e sustan#"as p6pt"#as ta)b"6n est-n presentes*
Esto Estoss #o)p #o)pon onen ente tess oror-n" n"#o #oss !e )a!e )a!era ra no son son ent" ent"!a !a!e !ess qu qu.) .)"# "#as as qu quee pu pue! e!en en "!ent"%"#arse %-#"l)ente* Los t6r)"nos 0#elulosa' +e)"#elulosa / l"n"na3 son en6r"#os' / #a!a uno "n#lu/e ,ar"os #o)puestos qu.)"#a)ente rela#"ona!os*
LOS COMPONENTES PRINCIPALES PRINCIPALES DE LA MADERA SON:
La #elulosa* L"n"na* e)"#elulosa*
LA CELULOSA La #elulosa es un +o)opol"sa#-r"!o 0es !e#"r' #o)puesto !e un 9n"#o t"po !e )on()ero3 r."!o' "nsoluble' que #ont"ene !es!e ,ar"os #"entos +asta ,ar"os )"les !e un"!a!es !e lu#osa* La #elu #elulo losa sa #orre #orrespo spon!e n!e a la b"o) b"o)ol ol6#u 6#ula la )-s )-s abun! abun!an ante te !e la b"o) b"o)asa asa Terrest rrestre re'' #onst"tu/e alre!e!or !e la )"ta! !el )ater"al total !e )a!era*
Estructura de la celulosa La #elulosa se %or)a por la un"(n !e )ol6#ulas !e Flu#osa )e!"ante enla#es F1'O lu#os.!"#o* Es una +e7osa que por +"!r(l"s"s !a lu#osa* La #elulosa es una lara #a!ena pol")6r"#a !e peso )ole#ular ,ar"able' #on %(r)ula e)p.r"#a 0C@1>>=3n' #on un ,alor ).n")o !e nG B>>*
La #elulosa t"ene una estru#tura l"neal o %"brosa' en la que se estable#en )9lt"ples puentes !e +"!r(eno entre los rupos +"!ro7"lo !e !"st"ntas #a!enas /u7tapuestas !e lu#osa' +a#"6n!olas ")penetrables al aua' lo que +a#e que sea "nsoluble en aua' / or""nan!o %"bras #o)pa#tas que #onst"tu/en la pare! #elular !e las #6lulas ,eetales* o)opol.)ero l"neal' %or)a!o por un"!a!es !e βlu#op"ranosa 0lu#osa3* Propor#"ona res"sten#"a )e#-n"#a a la %"bra* Estru#tura !e las )ol6#ulas !e la #elulosa:
Las #a!enas !e #elulosa son lineales, alaradas / las un"!a!es !e lu#osa est-n enla!adas
en un "lano !eb"!o a tres ra8ones: •
•
•
las un"ones l"#os.!"#as' la #on%or)a#"(n !e s"lla p"ran(s"#a / los sust"tu/entes est-n or"enta!os e#uator"al)ente*
En las )"#ro%"br"llas' las )ol6#ulas !e #elulosa %or)an re"ones #r"stal"nas #o)pleta)ente or!ena!as 0#r/stall"tes3' que #a)b"an a re"ones a)or%as !esor!ena!as' s"n l.)"tes pre#"sos* La #r"stal"n"!a! !e la #elulosa se en#uentra en %un#"(n !e la ran #ant"!a! !e puentes !e +"!r(eno* La #elulosa es la responsable !e !eter)"na!as prop"e!a!es %.s"#as / )e#-n"#as !e las )a!eras por #onst"tu"r el )ater"al !e sost6n !el -rbol' !-n!ole res"sten#"a / tena#"!a!* En la #elulosa nat",a la lon"tu! !e las re"ones #r"stal"nas es !e 1>> H B=> n)* La )ol6#ula !e #elulosa pue!e )e!"r +asta =*>>> n)*
Una )ol6#ula !e #elulosa atra,"esa ,ar"as re"ones #r"stal"nas*
#unci$n de la Celulosa La #elulosa es un pol"sa#-r"!o estru#tural en las plantas /a que %or)a parte !e los te<"!os !e sost6n* La #epa !e una #6lula ,eetal ? !e #elulosa$ la )a!era un => ?' )"entras que el e?* El #-&a)o #-& a)o ta)b"6n es una %uente !e #elulosa !e alta #al"!a!* A pesar !e que est- %or)a!a por lu#osas' los an")ales no pue!en ut"l"8ar a la #elulosa #o)o %uente !e ener.a' /a que no #uentan #on la en8")a ne#esar"a para ro)per los enla#es F1' lu#os.!"#os' s"n e)baro' es ")portante "n#lu"rla en la !"eta +u)ana 0%"bra !"et6t"#a3 porque al )e8#larse #on las +e#es' %a#"l"ta la !"est"(n / !e%e#a#"(n' as. as . #o)o pre,"ene los )alos ases* En el "ntes ntestt"no !e los los ru)" ru)"an ante tes' s' !e otro otross +erb +erb., .,or oros os / !e ter) ter)"t "tas as'' e7" e7"sten sten )"#rooran"s)os' )u#+os )etan(enos' que poseen una en8")a lla)a!a #elulasa que ro)pe ro)pe el enla#e enla#e F1'l F1'lu#o u#os.!" s.!"#o #o / al +"!rol" +"!rol"8ars 8arsee la )ol6#u )ol6#ula la !e #elulos #elulosaa que que!an !an !"spon"bles las lu#osas #o)o %uente !e ener.a*
a/ )"#rooran"s)os 0ba#ter"as / +onos3 que ,",en l"bres / ta)b"6n son #apa#es !e +"!rol"8ar la #elulosa* T"enen una ran ")portan#"a e#ol("#a' pues re#"#lan )ater"ales #elul #elul(s" (s"#o #oss #o)o #o)o papel papel'' #art #art(n (n / )a!e )a!era ra** De entre entre ello ellos' s' es !e !est !esta#a a#arr el +on +ono o Tr"# Tr"#+o +o!e !er) r)aa rees reese" e"'' #apa #apa88 !e pro! pro!u# u#"r "r #uat #uatro ro t"po t"poss !e #elu #elula lasa sas: s: las las 1' 1'F FD D lu#an#elob"o+"rolasas C5 " / C5 II / las en!o1'FDlu#anasa E; I / E; II* Me!"ante t6#n"#as b"ote#nol("#as se pro!u#en esas en8")as que pue!en usarse en el re#"#la!o !e papel' !"s)"nu/en!o el #oste e#on()"#o / la #onta)"na#"(n*
%istoria & a"licaciones: La #elulosa es la sustan#"a sustan#"a que )-s %re#uente)ente %re#uente)ente se en#uentra en#uentra en la pare! !e las #6lulas ,eetales' / %ue !es#ub"erta en 1J por el qu.)"#o %ran#6s Ansel)e Pa/en* La #elulosa es la b"o)ol6#ula )-s abun!ante !e los seres ,",os* La #elulosa #onst"tu/e la )ater"a pr")a !el papel / !e los te<"!os !e %"bras naturales* Ta)b"6n se ut"l"8a en la %abr"#a#"(n !e e7plos",os' #elulo"!e' se!a art"%"#"al' barn"#es* Est presente en las plantas sola)ente los ru)"antes lo "n"eren*
LA LI'NINA: La l"n"na es un rupo !e #o)puestos qu.)"#os usa!os en las pare!es #elulares !e las plantas para #rear )a!era* La palabra lign lignin ina a pro,"ene !el t6r)"no lat"no lignum' que s"n"%"#a s"n"%"#a )a!era$ as.' a las plantas que #ont"enen ran #ant"!a! !e l"n"na se las !eno)"na !eno)"na le&osas* La l"n"na no es un #arbo+"!rato' es un #o)puesto aro)-t"#o #onst"tu"!o por un"!a!es !e Resulta #on,en"ente #on,en"ente ut"l"8ar el t6r)"no t6r)"no l"n"na l"n"na en un sent"!o sent"!o #ole#t",o #ole#t",o para (enil"ro"ano* Resulta se&alar la %ra##"(n l"n"na !e la %"bra* Despu6s !e los pol"sa#-r"!os' la l"n"na es el pol.)ero or-n"#o )-s abun!ante en el )un!o ,eetal* Es ")portante !esta#ar que es la 9n"#a %"bra no pol"sa#-r"!o que se #ono#e* Este #o)ponente !e la )a!era real"8a )9lt"ples %un#"ones que son esen#"ales para la ,"!a !e las plantas* Por e
un"(n entre las #6lulas !e la )a!era' #rean!o un )ater"al que es notable)ente res"stente a los ")pa#tos' #o)pres"ones / %le7"ones* Real)ente' los te<"!os l"n"%"#a!os res"sten el ataque !e los )"#rooran"s)os' ")p"!"en!o la penetra#"(n !e las en8")as !estru#t",as en la pare! #elular*
Estructura )u*+ica: La )ol6#ula !e l"n"na es una )ol6#ula' #on un ele,a!o peso )ole#ular' que resulta !e la un"(n !e ,ar"os -#"!os / al#o+oles %en"lprop.l"#os 0#u)ar.l"#o' #on"%er.l"#o / s"nap.l"#o3* El a#opla) a#opla)"en "ento to aleato aleator"o r"o !e estos estos ra!"#al ra!"#ales es !a or"en or"en a una estru#t estru#tura ura tr"!") tr"!")ens" ens"onal onal'' pol.)ero a)or%o' #ara#ter.st"#o !e la l"n"na* La l"n l"n""na es el pol. pol.) )ero ero natu natura rall )-s #o)p #o)plle
Pro"iedades (*sicas Las l"n"nas son pol.)eros "nsolubles en -#"!os / solubles en -l#al"s %uertes #o)o el +"!r(7"!o !e so!"o' que no se !""eren n" se absorben / ta)po#o son ata#a!os por la )"#ro%lora !el #olon* Pue!en l"arse a los -#"!os b"l"ares / otros #o)puestos or-n"#os 0por
e
#unciones de la linina en la (ira: Mater"al !e un"(n entre las %"bras* Pol.)eros !e un"!a!es %en"lpropano* Los pre#ursores !e la l"n"na son los al#o+oles %en"lprop.l"#os: #u)ar.l"#o 0p#ou)ar/l al#o+ol3' #on"%er.l"#o 0#on"%er/l al#o+ol3 / s"nap.l"#o 0s"nap/l al#o+ol3$ sus estru#turas !"%"eren en el n9)ero !e sust"tu/entes )eto7"lo HOMe* Las l"n"nas son pol.)eros en %or)a !e re!' /a que un )on()ero 0)onol"nol3 pue!e tener +asta pos"bles s"t"os !e un"(n*
LA %EMICESULOSA %EMICESULOSA:: Son +eteropol"sa#-r"!os #onst"tu"!os por !"%erentes un"!a!es !e )onosa#-r"!os 0lu#osa' )anosa' ala#tosa' 7"losa / arab"nosa3' enla8a!os por !"%erentes t"pos !e enla#es a#et-l"#os o l"#os.!"#os !el t"po / F* Const"tu/e alre!e!or !e un B= ? #u/a %un#"(n es a#tuar #o)o un"(n !e las %"bras*
4or)a parte !e las pare!es !e las !"%erentes #6lulas #6lulas !e los te<"!os !el ,eetal' re#ubr"en!o re#ubr"en!o la super%"#"e !e las %"bras !e #elulosa #elulosa / per)"t"en!o per)"t"en!o el enla#e !e pe#t"na* pe#t"na* En la )a!era !el p"no "ns"ne' las +e)"#elulosas' que %or)an parte !e la )atr"8' al J>? !el peso se#o !e la )a!era* Las +e)"#elulosas son bastante accesiles al aua' +"n#+-n!ose %-#"l)ente' esta prop"e!a! es )u/ 9t"l en la pro!u##"(n !e papel' a#tuan!o #o)o ad-esi.o entre las %"bras #elul(s"#as au)entan!o la res"sten#"a !el papel*
ESTRUCTURA DE LA %EMICELULOSA
Pr"n#"pales #onst"tu/entes: EOSAS: •
;ala#top"ranosa
•
;lu#op"ranosa
•
Manop"ranosa
PENTOSAS: •
Arab"nop"ranosa
•
"lop"ranosa
•
Arab"no%uranosa
ACIDOS URONICOS •
A#* ;lu#uron"#o
•
A#* ;ala#turon"#o
•
A#* Met"llu#uron"#o
Las +e)"#elulosas est-n %or)a!as por una #a!ena base !on!e se rep"te la un"!a! estru#tural / #a!enas laterales' !eno)"na!as ra)"%"#a#"ones* La un"!a! estru#tural ,ar.a para #a!a +e)"#elulosa 0para #on.%eras' pre!o)"nan los lu#o)ananos$ para lat"%ol"a!as' pre!o)"nan los 7"lanos3*
Las +e)"#elulosas !eb"!o a las !"%erentes pos"b"l"!a!es !e #o)b"na#"(n !e los )onosa#-r"!os son nu)erosas / ,ar.an en su estru#tura* La #o)pos"#"(n / estru#tura !e las +e)"#elulosas ,ar.an ran!e)ente en !epen!en#"a !el t"po !e )a!era 0#on.%eras o lat"%ol"a!as3* Las +e)"#elulosas !el %uste' !"%"eren en su estru#tura !e las presentes en las ra)as' ra.#es / #orte8a*
REACTI/IDAD QU0MICA: La presen#"a !e un rupo #arbon"lo ter)"nal l"bre / ,ar"os rupos +"!ro7"lo en #a!a una !e las un"!a!es !e pol"sa#-r"!os presentes' +a#e que pue!an e7per")entar rea##"ones !e o7"!a#"(n' re!u##"(n' n"tra#"(n' a#et"la#"(n* Son ")portantes las rea##"ones !e +"!r(l"s"s por el enla#e l"#os.!"#o' !era!-n!ose las #a!enas !e +e)"#elulosas* Estas rea##"ones o#urren #on )a/or %a#"l"!a! que en las #elulosas' !eb"!o a: •
Son sustan#"as a)or%as
•
Presentan ba
•
Presentan )a/or a##es"b"l"!a! por parte !e los rea#t",os qu.)"#os qu.)"#os
Distriuci$n de sustancia a lo laro de un corte "or la "ared celular1
E7"sten otros #o)ponentes )"nor"tar"os #o)o:
SUSTANCIAS SUSTANCIAS E2TRA03LES:
•
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•
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Tan"nos A#e"tes esen#"ales ;rasas / -#"!os rasos #"!os res.n"#os "!ratos !e #arbono solubles Ceras ;o)as Et#*
Las Sustancias E4tra*les !e la )a!era pue!en tener ran "n%luen#"a "n%luen#"a en las prop"e!a!es prop"e!a!es / #al"!a! !e la )a!era' aunque ellos #ontr"bu/an s(lo en al9n por#enta
!e #al#"o / s.l"#e' no son solubles en los sol,entes )en#"ona!os' pero a ,e#es ta)b"6n se los #ons"!era e7tra#t",os !eb"!o a que ta)po#o %or)an parte !e la pare! #elular* Co)puestos qu.)"#os )as #o)unes que #on%or)an los e7tra#t",os !e la )a!era
Alunos e7tra#t",os 0#o)o los #o)puestos %en(l"#os3' pro,een res"sten#"a natural al ataque !e "nse#tos / +onos* Otros e7tra#t",os' una ,e8 separa!os' se #on,"erten en pro!u#tos !e ran ut"l"!a!' #o)o tre)ent"na' tan"no' o)a ar-b"a' #au#+o natural' et#* A ,e#es' la presen#"a !e #"ertos e7tra#t",os !"%"#ultan o "n+"ben la ut"l"8a#"(n !e una )a!era para !eter)"na!os pro!u#tos' #o)o por e
D"s) D"s)"nu "nu#" #"(n (n !el !el ren!" ren!")" )"ent entoo 0para 0para sp #on alto alto #ont #onten" en"!o !o !e e7tra e7tra#t #t", ",os os'' e<* e<* Gleditzia amorphoides)
•
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Au)ento en el #onsu)o !e rea#t",os D"%"#ulta! en la ")prena#"(n Proble)as !e P"t#+ 0%or)a#"on !e st"#"es3 4or)a#"(n !e espu)a
•
Otros
3I3LIO'RA#0A: -
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