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APOSTILA PARA ESTUDO - QUÍMCA DA MADEIRA

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QUÍMICA DE MADEIRA 
 
 
Profa. Adriana de Fátima Gomes Gouvêa 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Aquidauana-2017 
 
 
QUÍMICA DE MADEIRA 
 
1. Características Gerais 
Como características gerais a madeira contém muitos constituintes químicos. O 
comportamento químico da madeira não pode ser deduzido em detalhe a partir das 
propriedades de seus componentes porque estes não estão uniformemente distribuídos. A 
maior parte dos componentes é de alto peso molecular (a madeira é um sistema 
interpenetrado de polímeros de alto peso molecular). Em madeiras oriundas de zonas 
temperadas, as porções dos constituintes alto polimérico da parede celular, somam cerca 
de 97~99% do material da madeira. Para madeiras tropicais este valor pode decrescer 
para um valor médio de 90%. A madeira é constituída de cerca de 65 a 75% de 
polissacarídeos.Os polímeros que constituem a madeira são difíceis de serem isolados 
sem modificações significativas. 
 
2. Composição Elementar da Madeira 
 No geral, os elementos químicos que compõe a madeira estão distribuídos 
da seguinte forma: Carbono=50%; Oxigênio=44%; Hidrogênio=5,5%; Nitrogênio=0,3% e 
Inorgânicos/cinzas=0,2%. Que no geral, esses elementos não diferem em % de ocorrência 
entre os diferentes gêneros e espécies de madeira (Quadro 1), o que diferem são os 
arranjos desses para formar os principais constituintes químicos da madeira que são as 
celuloses, hemiceluloses, lignina, extrativos e minerais ou cinzas. 
 
Quadro 1- Constituição elementar das madeiras de Pínus e Carvalho 
Constituinte (%) Pinus Carvalho 
Carbono 50,2 49,2 
Oxigênio 43,3 44,2 
Hidrogênio 6,1 5,8 
Nitrogênio 0,2 0,4 
Inorgânicos/cinzas 0,2 0,4 
 
A maior parte da madeira é composta de carbono, hidrogênio, e oxigênio. O 
nitrogênio é proveniente de resíduos de proteína originária do crescimento inicial das 
As porcentagens dos elementos químicas é praticamente a mesma, não diferindo entre as espécies. 
C- 50% ; O- 44% ; H- 5,5% ; N- 0,3% e Inorgânicos (cinzas)- 0,2%
A diferença está no arranjo para formar os principais constituintes (celulose, hemicelulose, lignina, extrativos e compostos inorgânicos 
 
células. Se a madeira contiver alcalóides (ex: nicotina, quinino, cocaína, antropina e 
morfina), o conteúdo de nitrogênio pode ser significativamente mais alto. 
 
3. Composição da Madeira 
 Os componentes constituintes da parede celular são polissacarídeo (celulose e 
hemiceluloses) e a lignina, que estão presentes em todas as madeiras. Os componentes 
intercelulares são substâncias consideradas como não integrantes da parede celular ou 
lamela média e são chamados de extrativos, pois a maioria é facilmente solúvel, portanto 
extraíveis, em solventes orgânicos neutros ou água. A distinção entre componentes 
pertencentes aos extrativos ou à parede celular é difícil em alguns casos. Materiais tais 
como proteínas, substâncias pécticas e compostos inorgânicos são constituintes que 
existem em pequenas quantidades na madeira madura. Eles são parcialmente ou 
totalmente insolúveis nos solventes comumente utilizados para removerem extrativos. É 
conveniente incluir esses compostos entre os estranhos, embora deva ser enfatizado que 
esses compostos participam efetivamente nas atividades fisiológicas do tecido em 
desenvolvimento e permanecem como parte da estrutura da madeira no tecido maduro. 
A maior porção da madeira é constituída de polissacarídeos e lignina. Estes 
constituem os componentes da parede celular que juntamente com pequenas quantidades 
de material intercelular formam a base da estrutura física da madeira. 
As proporções e composição química da lignina e das hemiceluloses diferem em 
coníferas e folhosas, enquanto a celulose é um componente mais uniforme da madeira 
(Quadro 2). 
 
Quadro 2- Composição média das madeiras de coníferas e folhosas 
COMPONENTES CONÍFERAS (%) FOLHOSAS (%) 
CELULOSE 40-45 40-45 
HEMICELULOSE 
Glucomananas 20 5 
Xilanas 10 25-30 
LIGNINAS 25-30 20-25 
EXTRATIVOS 4-10 1-4 
CINZAS < 1 < 1 
 
 
Celulose: 40-45% tanto para coníferas quanto para folhosas
Hemicelulose: Manana (maior em CONÍFERAS 20% ; em folhosas 5%), Xilana (maior em FOLHOSAS 25 - 30%; em coníferas 10%)
Lignina- 25 - 30% para coníferas; 20 - 25% para folhosas
Extrativos- 4 - 10 % para coníferas; 1-4% para folhosas
Cinzas- inferior a 1% tanto para coníferas quanto para folhosas
 
4. Fontes de Celulose 
A celulose é o principal componente das paredes celulares dos vegetais, é o 
composto orgânico mais abundante na natureza. Representa entre 40 e 50% de todas as 
plantas, havendo estimativas de que mais de 50 bilhões de toneladas de celulose sejam 
produzidas anualmente pela natureza. Além dos vegetais, algumas bactérias e algas 
também apresentam celulose em sua constituição, mas em pequena proporção. Ela está 
localizada principalmente na parede secundária da célula. As fontes de celulose na 
natureza são: 
 Algas marinhas: O composto (1-3) glicana está presente em quase todas as algas 
marinhas (ex: valônia - possui longas microfibrilas), existindo portanto em grandes 
quantidades na natureza. Alguns autores acreditam que esse composto é mais 
abundante na natureza que a própria celulose. 
 Pêlos de frutos-pericarpo: Ex: algodão, casca de coco da Bahia, etc. No algodão é 
encontrada a celulose mais pura (99,8%). 
 Fibras do floema-líber: Ex: Juta, linho, cânhamo, rami, casca de árvores etc. 
 Gramíneas - monocotiledôneas: Ex: esparto, bagaço-de-cana, bambu, bananeira, 
palhas de cereais, etc. 
 Fibras do xilema-lenho: Exemplo de lenhos utilizados comercialmente: 
-Madeiras de fibra longa: (1)Brasil: Pinus spp., Cupressus spp., Araucaria 
angustifolia, Cunnhinghamia lanceolata, Podocarpus spp., etc. (2) Mundo: Pinus spp., 
abeto, carvalhos, faia, etc. 
-Madeiras de fibra curta: (1) Brasil: Eucalyptus spp., Acacia molissima, madeiras 
tropicais, etc. (2) Mundo: bétula, álamo, Eucalyptus spp. 
 
5. Estrutura da celulose: 
A celulose pode ser definida como um polissacarídeo que se apresenta como um 
polímero de cadeia linear, consistindo única e exclusivamente de unidades de -D-
anidroglicopiranose (glicose) unidas por ligações do tipo (1-4), e possuindo uma estrutura 
organizada e parcialmente cristalina. 
 
 
 
Celulose = polissacarídeo constituído por polímero de cadeia linear, consistindo por apenas unidades de B-D-anidroglicopiranose (glicose) com ligações 1-4, formando estrutura organizada e parcialmente cristalina 
Celulose = polímero de unidades idênticas de glicose (monossacarídeo) 
 
A celulose é um polímero constituído de um grande número de unidades idênticas 
de glicose, um açúcar simples, um monossacarídeo, cuja molécula pode ser assim 
representada (Figura 2): 
 
 
Figura 2- Representações da configuração da celulose 
 
 
A fórmula molecular da celulose é (C6H10O5)n; n = grau de polimerização, ou seja, o 
numero de vezes que a molécula se repete. O grau de polimerização da celulose varia de 
8.000 a 10.000 havendo evidências de que esse valor diminua com o envelhecimento da 
árvore. Isso equivale dizer que o grau de polimerização é máximo nas células adjacentes 
ao câmbio e diminui em direção à medula. 
Moléculas de celulose são completamente lineares e têm forte tendência para formar 
ligações de hidrogênio inter e intramoleculares. Feixes de moléculas de celulose se 
agregam na forma de microfibrilas na qual regiões altamente ordenadas (cristalinas) se 
alternam com regiões menos