Aula- Teor água na madeira

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Teor de água na madeira
Água constituinte natural de todas as partes da árvore
Peso de água na madeira verde normalmente igual e 
muitas vezes, maior que o peso da madeira
Quantidade de água na madeira depende da espécie, 
da idade da árvore, da posição no tronco, etc.
Localização da água na madeira
 A água está presente na parede celular, no lúmen da célula
e na estrutura molecular
 O volume de água dentro da estrutura da parede celular
permanece constante, porém, a água do lúmen pode variar de
acordo com a estação do ano.
 água livre
presente no lúmen das células ou entre elas (água líquida)
 água de adesão
aderida à parede celular
 água de constituição 
compondo a estrutura química de algumas moléculas
Fragmento de hemicelulose
Secagem natural perda da água livre
Perda de umidade redução do peso e das dimensões
Saída da água de adesão contração volumétrica
Ponto de Saturação de Fibras (PSF) O ponto no qual 
toda a água líquida (livre) da madeira foi removida, restando 
apenas a água de adesão e de constituição.
Transição entre a fase úmida (verde) e a seca. 
Ocorre geralmente entre 28 e 30 % de umidade
aumento da resistência
Abaixo do PSF (umidade < 30%) redução das dimensões 
material hicroscópico
Higroscopia = capacidade de adequar o teor de umidade de 
acordo com a umidade ambiental.
Umidade de Equilíbrio Higroscópico = teor de umidade 
em que ocorre o equilíbrio entre a umidade da madeira e a do 
ambiente.
Umidade de Equilíbrio Higroscópico
Depende da temperatura e da umidade relativa do ar.
Ex. Ambiente com 20oC e 65% de UR UEH da madeira seria 12%
Secagem da madeira
É a redução controlada da umidade até um teor de água 
compatível com as condições onde a madeira será usada.
A secagem visa, sobretudo, melhorar as características
físicas e mecânicas da madeira.
Importância:
1. Estabilidade dimensional
2. Redução da formação de manchas, apodrecimento e 
ataque de insetos
3. Preparação da madeira para beneficiamento
4. Aumento da resistência mecânica
5. Redução do peso
6. Aumento do poder calorífico
Movimento de água na madeira 
A remoção da água superficial, gera um movimento da água
do interior para a superfície da madeira
Difusão do vapor de água através do lúmen e dos espaços intercelulares.
A velocidade da secagem é afetada por:
Densidade
Espessura
Umidade relativa do ar
Temperatura do ar
Velocidade do ar
Gradiente de umidade
Taxa de difusão da água
Métodos de secagem
1. Secagem natural
Campo (talhão), pátio de secagem,
Depende de: temperatura, umidade relativa, precipitação, movimento
do ar
2 . Secagem em estufa
Uso de Tabelas de secagem
3. Misto (natural e estufa)
Determinação do teor de umidade
Teor de água (umidade) = relação entre o peso da água
contida na madeira e seu peso em estado completamente
seco (anidro), expresso em porcentagem.
Métodos para determinação da umidade
A umidade pode ser determinada, com precisão aceitável,
empregando-se diversos métodos.
Métodos adotados nas normas técnicas da ASTM
1. Medidores elétricos de umidade
Medição indireta, baseia-se nas propriedades elétricas
da madeira. Considerando-se que a madeira é um
condutor de eletricidade, o aparelho mede a resistência
elétrica da madeira, a qual é alterada conforme o teor de
umidade.
 Boa precisão entre 7 e 30% de umidade
 Menos de 7% dificuldade em medir resistência elétrica
muito alta
 Mais de 30% pouca alteração da resistência
2. Método Higrométrico – aplicável apenas para madeira com
umidade abaixo do PSF (relaciona a umidade da madeira com a umidade
relativa do ar curvas de equilíbrio higroscópico)
3. Método de Titulação Karl Fisher – pequena quantidade de
amostra misturada com metanol é titulada de com reagente de Fisher
(passa de marrom-claro para marrom-avermelhado escuro)
U (%) = (C - B) x T x 100
W
C = ml de reagente de Fisher gasto na titulação
B = ml de reagente de Fisher gasto na titulação de metanol
T = equivalente em água de 1 ml do reagente de Fisher
W = peso da amostra
4. Método de Destilação – amostras de
madeira fragmentada são destiladas com solvente
(tolueno), removendo-se completamente a água da
madeira.
Amostras são colocadas em balão volumétrico
adicionando-se o solvente. O aparelho de destilação
deve ser provido de um condensador de refluxo,
descarregando dentro de um frasco graduado.
U (%) = peso de água x 100
(peso de madeira úmida – peso de água)
Os métodos 1, 2, 3, e 4 não tem norma na ABNT
Outros métodos empregados experimentalmente:
 Ressonância magnética nuclear
 Absorção de raios infravermelhos
 Absorção de microondas
 Radiação nuclear
5. Método Gravimétrico (Secagem em Estufa)
Simples e de aplicação generalizada.
Adotado nas normas técnicas da ABNT, ASTM e TAPPI
Amostras de madeira são pesadas, secadas até peso
constante a uma temperatura de 103 ± 2oC, pesadas
novamente e calculado o seu teor de umidade.
Após o equilíbrio a 103oC restam 0,2 a 0,5% de água
residual na madeira.
Temperaturas superiores ocasionam degradação de
componentes da madeira.
Cuidados a serem tomados
 É essencial evitar que as amostras secas absorvam
vapor de água antes de serem pesadas.
 As amostras devem ser pesadas logo que são retiradas
da estufa.
 Devem ser resfriadas em dessecadores.
É um método destrutivo é necessário a retirada de 
amostras
O método é demorado, contudo o erro não ultrapassa 0,5%
É simples e não exige equipamentos sofisticados.
O teor de umidade é calculado, dividindo-se o peso da água 
removida pelo peso seco de cada amostra e multiplicando-
se o resultado por 100.
Peso de água equivale à diferença entre o peso original e o 
peso seco (anidro). 
A expressão algébrica para o cálculo do teor de umidade:
U = (Peso Úmido – Peso Seco)
______________________ x 100
Peso Seco
(PU – PS)
U = ___________ x 100
PS
U PU
____ = ____ - 1
100 PS
Cálculos
1. Qual o teor de umidade de uma madeira que pesou em estado úmido
35,25 g e depois de seca em estufa, 28,70g?
U = 35,25 - 28,70 x 100
28,70
U = 22,8 %
2. Qual é o teor de umidade de uma madeira que continha 35 kg de
água e que após a secagem pesa 75 kg ?
3. Qual é o grau de umidade de uma tora cujo peso verde é igual a 
65 kg e o peso totalmente seco é igual a 30 kg? 
Qual é o peso de água que se encontra na madeira?
4. Um bloco de madeira pesa 14 kg com um teor de umidade de 
75%. Qual será o peso do bloco quando o teor de umidade for igual
a 10%?
5. Uma tábua com 18% de umidade pesa 27,5 kg.
a) Qual é o peso seco da tábua?
b) Qual é o peso da água existente na tábua?
6. O peso seco de uma amostra de madeira é igual a 40g. Qual
será o peso desta amostra após absorver umidade e atingir 28%
de umidade?
7. Se 10 pranchões de madeira com 60% de umidade pesam
1.884,10 kg, qual será a perda de peso se os pranchões forem
secados até atingirem 8% de umidade?