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