Upload
andreas186
View
158
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Argielu keemia – PUITSiim Kornel
Valga Gümnaasium9c klass
2006
Puu on...• Puitunud tüvega pikaealine
kõrge taim
• Maismaa taimkatte peamine fotosünteesiv ja biomassi moodustav osa
Puit on...• Looduslik orgaaniline materjal• Puude ja põõsaste varre põhiosa
• Üks vanimaid ja tänapäevani kasutatavaid materjale
• Odav, küllaltki tugev, väga poorne, hüdrofiilne (veesõbralik), kerge, hästi töödeldav, värvitav ja liimitav materjal
• Halbadeks omadusteks võib lugeda põlevust ja tundlikust mikroorganismide suhtes, samas ka seda, et niiskuse käes kipub mädanema.
• Kuivades tingimustes võib püsida sajandeid.
Puidu ehitus• Puidu välimist elusaist
rakkudest koosnevat osa nimetatakse MALTSPUIDUKS.
• Puidu sisemist, elutuist rakkudest koosnevat ja enamasti tumenevat osa nimetatakse LÜLIPUIDUKS.
• Puidu ristlõikel võivad olla nähtavad kodarjad, kooreosast säsini ulatuvad ja elusatest rakkudest koosnevad ribad ehk SÄSIKIIRED.
• Okaspuu puitu läbivad püstised VAIGUKÄIGUD.
Puidukeemia• Keemia haru, mis uurib puidu keemilist koostist, keemilisi
omadusi, keemilist ja termilist töötlemist ning puidukeemia saadusi
• Puidu keemilise töötlemise meetoditest kuuluvad puidukeemia valdkonda ekstraheerimine, hüdrolüüs ning suhteliselt iseseisva alana tselluloosi ja paberi saamise menetlused.
• Puidu termilise töötlemise – utmise, korral on peamised saadused puidusüsi, etaanhape, puidutõrv, metanool ja vaigurikka tooraine korral ka tärpentin.
• Okaspuuvaiku fraktsioneerides ja puitu (peamiselt kände) bensiiniga ekstraheerides saadakse tärpentin ja kampol.
• Puitmaterjali kuuma veega ekstraheerides saadakse parkaineid.
• Tähtsaim puidu keemilisele töötlemisele rajanev tootmisharu on tselluloosi tootmine, mis põhineb väävlishappe soolade või leeliste vesilahuste abil ligniini kõrvaldamisele puidust.
Puidu keemiline koostisPuidu kuivaine
koostis
Süsinik (48% -50% )Hapnik (üle 43% )Vesinik (üle 6% )Mineraalained (kuni 1% )Lämmastik (alla 0,5% )
• Puidu koostises esineb kolme liiki ühendeid:
• POLÜSAHHARIIDE• AROMAATSEID
ÜHENDEID• EKSTRAKTIIVAINEID ehk
LAHUSTUVAID AINEID
• Puidu 2 kõige tähtsamat komponenti on TSELLULOOS ja LIGNIIN.
Polüsahhariidid
• Tüüpiline polüsahhariid on TSELLULOOS.• Tugev ja painduv• Polümeerne• Lineaarsete molekulidega• Kiuline• Okaspuupuidu kuivaines 35%-53%• Lehtpuupuidu kuivaines 31%-47%
• Lisaks on puidus veel hemitselluloose ja pektiinaineid.
Aromaatsed ühendid• Peamine puidus leiduv
aromaatne ühend on LIGNIIN.
• Koos tselluloosiga moodustatakse üpris kõva ja jäik materjal
• Väga keerulise koostisega ebakorrapäraste hargnenud ja ruumiliste polümeeride segu
• Sisaldab rohkelt aromaatseid tuumi
• Okaspuupuidu kuivaines 25%-31%• Lehtpuupuidu kuivaines 19%-22%
Ekstraktiivained ehk lahustuvad ained• Tunnuseks on nende lahustuvus vees ja/või
orgaanilistes lahustites• Kuuluvad väga erinevatesse orgaaniliste ühendite
klassidesse
• Osad neist kaitsevad puitu mädanemise ja kahjurite eest
• Mõned neist, näiteks vaigud, võivad takistada puidu keemilise tootmise põhimeetodeid
• Enamus neist on väärtuslikud töötlemise kõrvalsaadused
• Tavaliselt on neid puidus vähe ~2%-4%• Leidub ka puuliike, kus nende hulk ulatub 40%-ni, näiteks Lõuna-Ameerika kebratšo
Ekstraktiivaineid• Tanniidid
• Fenoolhapped ja nende derivaadid, mis on head parkained• Eesti puudest on tamme puit ja koor väga tanniidirikkad,
kuusel ja pajul sisaldab tanniide vaid koor• Mitmed neist on värvilised: punased või pruunid, neid
kasutatakse vesi- või etanoollahuste kujul puidupeitsidena puidu värvimiseks
• Lihtsaim tanniid on gallushape• Vaikhapped ja terpeenid
• Struktuurilt sarnased• Esinevad enamasti koos, nimelt vaigus• VAIK on vaik- ja rasvhapete, rasvade, terpeenide,
fenüülpropaanide ja paljude muude ühendite vees lahustumatu, enamasti poolvedel segu
• Vaiku sisaldavad peamiselt okaspuud• Näited: viiruk, mürr, bensoe, dammaravaik, draakoniveri,
levopimaarhape, abietiinhape
Puidu kasutamine• Tarbeesemete, tselluloosi ja paberi valmistamiseks
• Mööbel, nõud, dekoratiivesemed• Vineer• Puitplokk-, puitlaast- ja puitkiudplaadid
• Ehitusmaterjalina• Saematerjalina• Kütteks (kuiva puidu kütteväärtus on keskmiselt 7100-13000 kJ/kg)
• Puudest saadakse kiud-, park-, vaik-, värv- ja raviaineid ning palavvöötmes on puude viljad inimesele oluliseteks toiduaineteks (mujal maailmas on nad suhteliselt toidukõrvased)
A - ümarpalkB – kahetahulineprussC - poomkantprussD - poomkantprussE - teravkantprussF - poolpalkG – kahetahuline
(pinnatud) poolpalkH – servatud laudI – servamata laudJ - pindlaud
• Peale eelnenud traditsiooniliste kasutusalade kõlbab puit ka kümnete kasulike ainete tootmiseks.
Puidutehnoloogia• Puitmaterjali puittooteiks või –
detailideks töötlemise tehnoloogia, mis hõlmab puidu mehaanilise ja keemilise tootmise ning ka paberi- ja tselluloositootmise tehnoloogia.
• Ühiskonna arenedes on puidu käsitsitöötlemine asendunud tööstusliku masintöötlemisega.
• Tööstuslikule puidutehnoloogiale on üles ehitatud saematerjalide, ehituskonstruktsioonide, puitplaatide, liimtoodete, puittaara, mööbli ja muude puittoodete valmistamine.
• Põhilised tehnoloogilise töötlemise järgud:
• Materjali ettevalmistamine (puidu kuivatamine)
• Toorikute valmistamine ja pealistamine
• Liimimine• Avade, pesade, tappide ja
profiilide töötlemine• Pinna ettevalmistamine
viimistlemiseks (lihvimine, termovaltsimine, kaabitsnoaga silumine)
• Montaaž ja viimistlemine (peitsimine, lakkimine, poleerimine, värvimine)
• Puit on vanim konstruktsioonimaterjal.
Kasutatud allikad:• “Eesti Entsüklopeedia 7. köide” Eesti
Entsüklopeediakirjastus, 1994• Lembi Tamm, Heiki Timotheus “Keemia IX
klassile: Keemilistest reaktisoonidest argieluni” Avita, 2001
• Heiki Timotheus “Praktiline keemia II” Avita, 2003
Tänan kuulamast!
2006