Avaliação Quimica da Madeira

Prévia do material em texto

Avaliação Quimica da Madeira
1. Defina celulose.
É o principal composto da parede celular dos vegetais que fica localizado na parede secundária. Responsável em dar mais rigidez e firmeza às plantas e constitui cerca de 30-40% das madeiras de folhosas e coníferas.
2.  Na madeira como é a estrutura da celulose? Explique como essa estrutura afeta a reatividade da mesma.
 É um homopolissacarídeo linear que forma ligações de hidrogênio inter e intracelular. As cadeias se organizam de modo a formar a microfibrilas. A morfologia da celulose afeta a na sua reatividade. Mantendo a sua estrutura cristalina todas as reações das microfibrilas se iniciam na superfície e continua em seu interior. 
3.  	Há duas formas de dissolução da celulose, quais são elas? Cite um exemplo para cada forma.
 	Dissolvidas com solventes específicos, como o dimetilacetamida/cloreto de Lítio que é um alcali organico usada para analises de distribuição DP, grau de polimerização. Podem também ser dissolvidas transformando em um derivado como nitrato, acetato ou xantano que pode ser posteriormente dissolvido em um solvente comum.
4.  	O que são hemiceluloses?
 	Diferente da celulose, a hemicelulose é heteropolissacarídeo não cristalinos que possui ramificações, possuem baixo peso molecular e podem ser dissolvidas em soluções alcalinas. Têm função estrutural nas plantas, como matriz para as microfibrilas celulósicas, facilitam a incrustação das microfibrilas e influenciam no teor de umidade uma vez que são muito hidrofílicas.
5. Durante o processo de polpação as reações que ocorre nas hemiceluloses são semelhantes à celulose. Cite duas reações que somente ocorrem nas hemiceluloses durante a polpação.
 As hemiceluloses podem sofrer reações de adição nas hidroxilas, formando ligação do tipo éter ou éster, processo de metilação e nitração, respectivamente. Também, esses grupos OH podem ser oxidados formando carbonila os quais são facilmente degradados por álcali, mesmo a frio. Se a oxidação ocorre em condições mais severas formam-se grupos carboxílicos que são mais estáveis. Durante o processo de polpação alcalina da madeira, os 4-O-metil--D-glucurônico são convertidos em ácidos hexenurônicos que apesar de proteger as hemiceluloses das reações de despolimerização, são indesejáveis na etapa de branqueamento, uma vez que aumentam a reversão de alvura e o consumo dos reagentes químicos utilizados. Também, durante o processo de polpação alcalina os grupos acetilas ligados as hemiceluloses são facilmente perdidos. Isso contribui para as características apresentadas pela madeira frente aos diferentes processamentos aos quais pode ser submetida.
6.   A lignina é formada por 3 precursores, quais são eles?
 A lignina é formada pela polimerização desidrogenativa de três precursores primários, chamados de monolignóis: álcool coniferílico; álcool sinapílico e álcool p-cumarílico.
7.  	Explique a seguinte afirmativa: A relação S/G da lignina tem influência significativa e positiva na eficiência da deslignificação e no rendimento do processo kraft.
 A relação S/G da madeira é muito usada para avaliar a polpabilidade da madeira. Caso uma madeira possua uma relação S/G maior que a outra e desejar-se obter o mesmo kappa  final para as polpas, aquela madeira que apresenta maior relação necessitará de condições de cozimento e branqueamento mais brandas, ou seja, menores temperaturas ou dosagens de reagente, levando a um maior rendimento. Isso se deve ao fato da lignina do tipo siringila ser mais reativa.
 
8.  Existe um único solvente capaz de remover os extrativos da madeira? Por quê?
 
Utiliza-se solventes orgânicos neutros e água. Uma vez que existe uma grande variedade de substâncias extraíveis, não há um único solvente capaz de removê-las. Diferentes solventes orgânicos dissolvem diferentes classes de extrativos. Assim, para a remoção dos extrativos totais da madeira, geralmente, utiliza-se uma sequência de solventes.
9.  Quais são os extrativos mais prejudiciais ao processo de polpação alcalina da madeira?
A extrativos lipofílicos são os principais causadores de pitch. O pitch é um depósito adesivo e muito pegajoso de origem vegetal formado em polpa, papel e nos equipamentos das indústrias. Ele é responsável pelo aumento no custo de manutenção do equipamento, aumento no custo da produção, diminuição da qualidade do produto final. Alguns extrativos geram sub-produtos de maior valor agregado, como terebintina, breu, borracha. No entanto, são prejudiciais na produção de polpa celulósica, pois consomem os reagentes de cozimento e branqueamento. Também podem causar problemas de pitch e pintas no papel. Por aumentar a impermeabilidade da madeira, o que dificulta a penetração dos reagentes de cozimentos, e por reduzir a solubilidade dos fragmentos da lignina, já que alguns extrativos fenólicos se condensam a lignina, prejudicam a deslignificação.
10. Por que a presença de minerais é indesejável no processo de produção de polpa celulósica?
Os minerais são indesejáveis na produção de celulose, uma vez que causam problemas de corrosão e incrustações nos equipamentos; prejudicam o branqueamento e influenciam na qualidade de toxidez do efluentes. Ca, Al, Si, Ba, Mg, Mn podem causar incrustações na caldeira de recuperação, evaporadores e lavadores. K e Cr além de provocar corrosão, causam, também, entupimentos na caldeira de recuperação. Mn, Fe, Cu, Co, Zn prejudicam o branqueamento.