Argielu keemia – PUIT

1. Argielu keemia – PUIT Siim Kornel Valga Gümnaasium 9c klass 2006

2. Puu on... • Puitunud tüvega pikaealine kõrge taim • Maismaa taimkatte peamine fotosünteesiv ja biomassi moodustav osa

3. 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.

4. 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.

5. 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.

6. Puidu keemiline koostis • Puidu koostises esineb kolme liiki ühendeid: • POLÜSAHHARIIDE • AROMAATSEID ÜHENDEID • EKSTRAKTIIVAINEID ehk LAHUSTUVAID AINEID • Puidu 2 kõige tähtsamat komponenti on TSELLULOOS ja LIGNIIN.

7. 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.

8. 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%

9. 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

10. 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

11. Puudest saadakse kiud-, park-, vaik-, värv- ja raviaineid ning palavvöötmes on puude viljad inimesele oluliseteks toiduaineteks (mujal maailmas on nad suhteliselt toidukõrvased) 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) A - ümarpalk B – kahetahulinepruss C - poomkantpruss D - poomkantpruss E - teravkantpruss F - poolpalk G – kahetahuline (pinnatud) poolpalk H – servatud laud I – servamata laud J - pindlaud • Peale eelnenud traditsiooniliste kasutusalade kõlbab puit ka kümnete kasulike ainete tootmiseks.

12. 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. Puidutehnoloogia

13. 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

14. Tänan kuulamast! 2006