estudo Dirigido química da madeira

Prévia do material em texto

Defina Celulose.
A celulose é um homopolisacarideo, formado de glicose com ligações β (1,4).è o composto majoritário perfazendo aproximadamente a metade das madeiras tanto de coníferas como de folhosas, polímero linear de alto peso molecular, constituído exclusivamente de β-D- glucose. 
A que se atribuí a alta estabilidade de uma molécula de celulose.
Moléculas de celulose são completamente lineares é tem forte tendência a formar ligações de hidrogênio intra e inter molecular essas fortes ligações conferem a molécula alta estabilidade. As longas cadeias torna a molécula praticamente insolúvel em solventes polares como a água. O giro de 180° entre os monômeros de β-D- glucose ajundam a aumentar a estabilidade da cadeia.
Explique como ocorre a interação entre a água e a celulose durante o inchamento intercristalino. 
A celulose não é solúvel em água, porém, tem forte interação com a mesma, durante o inchamento interccristalino a água penetra na região amorfa da celulose.
As moléculas de celulose formam pontes de hidrogênio intra e intermolecular. Quais as hidroxilas envolvidas? Classifique-as quanto a sua reatividade.
 Intra molecular (- O -) e (OH-3) ; (OH-6) e (OH-2) (entre as unidades). Intermoleculares (OH-6) e (OH-3), A reativa delas OH6 > OH3 > OH2
O que entende por solubilidade indireta?
Solubilidade indireta é uma características de um algumas moléculas não serem solúveis em determinados solventes, porém, podem passar por tratamentos com solventes não específicos que criam derivados solúveis.
Dê exemplos de derivação da celulose como forma de alcançar a solubilidade indireta.
Celulose alcalina, celulose ácida, amilo-celulose e celulose salina.
O que você entende por degradação da celulose. Dê exemplos
É um processo pelo qual ocorre a quebra da molécula de celulose atrávez do rompimento da ligação glucosídica entre os monômeros de glucose.Esse rompimento pode vir à atingir toda a cadeia da celulose. Alguns exemplos são as degradações hidroliticas degradações por compostos oxidantes e degradações biológicas.
Para produzir etanol de madeira é necessário hidrolisar a celulose para obter açucares simples. Dois processos podem ser utilizados: o de hidrólise ácida e biológica. Descreva esses processos.
O processo de hidrolise ácida é um tipo de reação pelo qual ocorre a cisão da ligação acetal da cadeia de celulose pela ação de um ácido ou uma base. Em geral a hidrólise leva a um aumento no poder de redução da mistura da reação devido ao aumento do número de grupos redutores. A hidrolise ácida pode ser homogenia ou heterogenia. 
O processo de hidrolise biológica consiste em uma hidrólise enzimática catalisada pela celulase, a qual é uma enzima que ocorre amplamente em fungos e bactérias. A degradação enzimática é bastante semelhante à degradação hidrolítica. Porém, no primeiro caso, ao contrário do que ocorre no segundo, o ataque é localizado, devido às moléculas de enzima serem grandes e, portanto, não poderem se difundir prontamente na celulose.
Classifique quanto ao metabolismo os componentes da madeira. Cite exemplos.
Podem ser primários como a celulose a hemicelulose e a lignina, ou secundários como os extrativos.
O que você entende por inchamento intracristalino
É a quebra das das ligações de hidrogênio entre as cadeias adjacentes de celulose devido a entrada do agente de inchamento.
Dê exemplos de solubilidade indireta. 
éteres, xantatos, etc.
12. Uma amostra de madeira que possui celulose de 800GP, após a digestão fornece uma polpa celulósica com celulose de 600GP. Neste sentido, responda:
a) Qual o peso molecular da celulose original? 800 X 162 = 129 600
b) Qual o número de terminais redutores da celulose de 600GP, obtida após a polpação? 1
c) Qual das celuloses possui provavelmente menor índice de cristalinidade?
A celulose de 800GP, pois, ela possui maior quantidade de região amorfa.
13. O que significa um derivado de celulose com grau de substituição igual a 2?
Significa que foram substituídos duas hidroxilas livres.
14. Descreva uma das propostas de dissolução da celulose com solventes específicos alcalinos organometálicos.
?
15. Cite três características que conferem estabilidade ao complexo supramolecular da celulose.
As ligações de hidrogênios, a estrutura linear cristalina, paralelismo entre as moléculas de celulose.
16. Demonstre graficamente a solubilidade da celulose através de solventes específicos que não degradam a celulose.
?
17. Explique a reatividade da celulose.
A reatividade da celulose está em função da acessibilidade dos grupos OH para reagirem e/ou possibilidade do reagente penetrar através das microfibrilas. Se o reagente penetra unicamente na região amorfa da estrutura, a reação aumenta mas o produto final será desuniforme porque não ocorrerão reações nas regiões cristalinas. Uma vez que a estrutura das fibras celulósicas naturais é bastante heterogênea, é lógico se supor que existem regiões de variável acessibilidade aos reagentes químicos. Desde que se mantenha a estrutura cristalina da celulose, todas as reações das microfibrilas se iniciam na superfície e continuam para o interior das mesmas.
18. Defina microfibrila.
São Feixes de moléculas de celulose que se agregam formando as microfibrilas na qual regiões altamente ordenadas (cristalinas se alternam com regiões menos ordenadas (amorfas).
19. O que é grau de cristalinidade?
É a relação existente entre a quantidade de regiões cristalinas e a quantidade de regiões amorfas existentes na molécula de celulose.
20. Comente a biossíntese da celulose.
As moléculas de gilcose são formadas no citoplamas que posteriormente vão auxiliar na formação da celulose, a glicose vai em direção ao complexo enzimatico roseta que está localizado na membrana da célula, o complexo roseta e uma enzima chamada de celulose sintase forma os polímeros de glicose conhecidos como celulose.
21. Onde estão localizados os extrativos?
Podem se encontrados dentro das próprias células, no caso de extrativos celulares, e também podem ser encontrados fora dos espaços celulares acumulando geralmente em bolsões entre anéis de crescimento ou em canais intercelulares cujo o produto teve origem do epitélio.
22. Como são classificados os extrativos?
Substancias aromática, substancias alifáticas, substancias nitrogenadas, glicosídeos, terpenos, esteróides e carboidratos.
23. Qual a importância industrial de se obter madeira livre de extrativos?
Os extrativos interferem nos processos de obtenção de celulose é hemicelulose 
24. Diferencie goma, resina natural e látex.
GOMA- Secreção viscosa naturalmente exudada ou sob incisão ou infecção geralmente incolor, não tóxica, sem odor, usualmente sem sabor, e quando seca ou exposta ao ar se torna endurecida apresentando-se como uma massa vítrea. Este material é rico em carboidratos. Um exemplo é a goma arábica extraída da pequena árvore da espécie Acacia senegal originária do Sudão, utilizada 2000 AC para fabricação de tintas. 
RESINAS NATURAIS- São resinas mais ou menos solúveis em solventes orgânicos neutros, em óleos vegetais e totalmente solúvel em água. Apresentam composição terpênica, algumas vezes incolor e as vezes de cor marrom clara, fundindo-se a 100 oC. Geralmente estas resinas são de ocorrência natural, também podendo ser originárias de injúrias (Auracária angustifolia). Outro exemplo é o óleo de copaíba rico em sesquiterpenos. 
Látex- Látex é uma suspensão coloidal ou emulsão insolúvel em água, de cor amarela, vermelha e incolor. Geralmente tipicamente branca (leite) produzida na estrutura interna secretoras conhecido como canais laticíferos.. A composição é essencialmente terpênica, sendo também encontrados proteínas, enzimas proteolíticas, óleo essencial, mucilagem entre outros componentes. O látex se apresenta nas formas de borracha, chicle, e gutta percha, que é obtida da incisão da casca de um grande número de espécies de angiospermas
25. Qual a importância dos terpenos equal a sua estrutura básica de constituição?
A estrutura básica dos terpenos são as unidades de isopropeno, os terpenos são importantes para as defesas da planta contra organismos patógenos e são utilizados nas indústrias de borracha natural.
26. Classifique os taninos, quais as suas principais utilidades?
Taninos hidrolizáveis e não-hidrolizáveis os taninos não hidrolizaveis são formados por flavonóides os taninos hidrolizaveis são formados pelos ácido gálico e elágicos
27. Explique a fase de transição entre o cerne e o alburno quanto a concentração de extrativos na madeira.
A zona de transição é responsável pela atividade cerne. A atividade bioquímica é intensa, isso faz com que ocorra nesta região uma alta concentração de extativos.
28. Cite 2 monoterpenos e 2 diterpenos presente em pínus spp.
Monoterpenos : terenbitina, alfa beta pineno 
Diterpenos : ácido resinoico, acido primário e abiético, acido resinosos, oleoresinas
29. ____Lapachol_______é um tipo de quinona de suma importância para o combate ao câncer e a planta da qual essa substância é extraída pertence ao gêneroTabebuia.
30. Discorra sobre os tipos de exudados extracelulares
RESINA- Para melhor entendimento as resinas podem ser classificadas em Óleo resina e Resinas Naturais.
ÓLEORESINA- Constituído essencialmente por uma solução de ácidos resínicos em terebintina, que exuda quando há ruptura nos canais resiníferos, apresentando-se com característica hidrofóbica, solúvel em solventes orgânicos neutros não polares, tais como: Éter etílico, hexano, éter de petróleo, etc. Constituídos essencialmente por terpenóides que sob destilação fornece os ácidos resínicos e terebintina, com ocorrência principalmente em coníferas do hemisfério norte. Alguns exemplos podem ser vistos abaixo.
RESINAS NATURAIS- São resinas mais ou menos solúveis em solventes orgânicos neutros, em óleos vegetais e totalmente solúvel em água. Apresentam composição terpênica, algumas vezes incolor e as vezes de cor marrom clara, fundindo-se a 100 oC. Geralmente estas resinas são de ocorrência natural, também podendo ser originárias de injúrias (Auracária angustifolia). Outro exemplo é o óleo de copaíba rico em sesquiterpenos. Duas espécies são citadas abaixo de ocorrência na América do Sul.
GOMA- Secreção viscosa naturalmente exudada ou sob incisão ou infecção geralmente incolor, não tóxica, sem odor, usualmente sem sabor, e quando seca ou exposta ao ar se torna endurecida apresentando-se como uma massa vítrea. Este material é rico em carboidratos. Um exemplo é a goma arábica extraída da pequena árvore da espécie Acacia senegal originária do Sudão, utilizada 2000 AC para fabricação de tintas. Abaixo segue uma listas de gêneros e espécies mais freqüentes.
KINO- Kino é uma palavra de origem Indiana, (Árvore de Kino) muito confundido com goma. Kino apresenta com consistência viscosa, similar ao mel de abelhas variando sua tonalidade até o vermelho. É rico em proantocianiidina (Tanino condensado) e solúvel em água, álcool e em solventes alcalinos. Geralmente o kino é produzido por injúrias. En nossa região o eucalipto é maior exemplo. Abaixo são listados alguns gêneros e espécies que produzem Kino.
Látex- Látex é uma suspensão coloidal ou emulsão insolúvel em água, de cor amarela, vermelha e incolor. Geralmente tipicamente branca (leite) produzida na estrutura interna secretoras conhecido como canais laticíferos.. A composição é essencialmente terpênica, sendo também encontrados proteínas, enzimas proteolíticas, óleo essencial, mucilagem entre outros componentes. O látex se apresenta nas formas de borracha, chicle, e gutta percha, que é obtida da incisão da casca de um grande número de espécies de angiospermas. Segue lista abaixo:
Mana-Mana é obtido através da incisão da casca de algumas árvores (Fraxinus ornus) com características líquida que quando seco apresenta-se como uma massa mole e opaca. Mana são solúveis em água e largamente solúvel em álcool contendo grande quantidade de manitol.
Âmbar- Resina fossilizada contendo terpenóides não voláteis progressivamente oxidados e polimerizados ao longo do tempo, ao ponto se resistirem ao ataque químico e microbiológico. Ocorrem em algumas regiões do mundo originário do período Cretáceo e Terciário (70 a 2 milhões de anos atrás) Na região do Báltico o âmbar surgiu das florestas de Araucária. Considerado muitas vezes como pedra semi-preciosa, apresenta variações de tonalidade dependendo de sua origem.
Balsamo- São exudatos resinosos com fragrante aroma, sabor amargo, com mais de 60% de ac. Benzóico, cinâmico e seus ésteres correspondentes. Obtido através da incisão da casca. São semitransparentes, semi fluído e de cor amarela-marrom.
Açúcar de maple- Do Acer saccharum e A. Nigrum, também conhecidos por Maple (|Hemisfério Norte) o açúcar é obtido pela perfuração na base do tronco da árvores, de maneira a atingir o alburno, tendo composição majoritária de sacarose, produto originário da transformação do amido, muito comum no alburno destas espécies.
31. O que entende por pó kino?
- Kino é uma palavra de origem Indiana, (Árvore de Kino) muito confundido com goma. Kino apresenta com consistência viscosa, similar ao mel de abelhas variando sua tonalidade até o vermelho. É rico em proantocianiidina (Tanino condensado) e solúvel em água, álcool e em solventes alcalinos. Geralmente o kino é produzido por injúrias. En nossa região o eucalipto é maior exemplo. 
32. Defina tanino.
Taninos são polifenóis soluvéis em água com peso molecular entre 500 a 3000, de ocorrência ampla entre as espécies do reino vegetal. Os taninos em presença de sal ferrico transformam-se em cor azul, precipita alcalóides, proteínas, o que caracteriza sua propriedade tanificante, convertendo pele em couro. Os taninos são classificados em Hidrossolúveis, condensado, florotaninos e estilbênicos.
33. Identifique o tipo de tanino representado na figura abaixo.
Condensável