background image

Robinia pseudoacacia – 

Skład chemiczny drewna i 

kory 

background image

1.

1.Cel pracy

2.

2.Charakterystyka gatunku

3. Przygotowanie materiału do badań

4. Określenie liczby, szerokości przyrostów 

rocznych oraz udziału drewna późnego

5. Oznaczenie składu chemicznego:

- substancje ekstrakcyjne

- substancje rozpuszczalne w gorącej wodzie

- holoceluloza

- celuloza

- lignina

6. Wyniki badań – omówienie wyników

Spis treści

background image

Charakterystyka gatunku

Robinia akacjowa nazywana bywa 

„akacją”, lub „akacją białą”, 

grochodrzewem albo robinią białą.

Gatunek liściasty,  

pierścieniowonaczyniowy, twardzielowy. 

Biel wąski żółtawobiały, twardziel 

żółtawozielona z odcieniem brunatnym.

Słoje roczne bardzo wyraźne.

background image

Cel pracy

Celem pracy magisterskiej było ustalenie  

procentowego składu chemicznego drewna 

i kory  Robinii akacjowej. Próbkę drewna 

podzielono na trzy części o określonych 

przyrostach rocznych i dla każdej 

wykonywano osobne  badania.  Przy czym 

jeden  odcinek stanowi biel.

 

background image

Przygotowanie materiału

Próbki do czasu rozpoczęcia badań 

przechowywane były w miejscu suchym. 

Następnie drewno zostało rozdrobnione 

za pomocą dłuta do mniejszych 

wymiarów. Kawałki drewna zostały 

zmielone w młynie nożowym. W ostatnim 

etapie przygotowania materiału do badań 

zostały one przesiane na sitach w celu 

uzyskania frakcji o wielkości 0,5 – 1,0 

mm.

background image

Określenie przyrostów 

rocznych 

W słoju rocznym uwydatnia się położona bliżej rdzenia strefa 

drewna wczesnego i położona bliżej obwodu pnia strefa 

drewna późnego. Przyrost drewna wczesnego przypada 

na wiosenny okres rozwoju drzew. 

Największy udział drewna wczesnego wykazują słoje roczne 

w centralnej części pnia, w miarę posuwania się ku 

obwodowi rośnie udział drewna późnego. 

Słoje roczne wyraziście zaznaczone  dzięki obecności w 

drewnie  wczesnym  naczyń o dużym świetle.

Szerokosłoistość u drzew liściastych 

pierścieniowonaczyniowych uważana jest za wskaźnik 

dużej gęstości, wytrzymałości i twardości drewna.

Pomiar przyrostów rocznych wykonano na próbce 

zeszlifowanej i wygładzonej. Pomiaru dokonano pod 

mikroskopem zawierającym śrubę mikrometryczną.

background image

Wzory na obliczenie średniej 

szerokości przyrostów rocznych i 

udziału drewna późnego:

n

b

b

b

w

p

ś r

 

 

%

1 0 0

w

p

p

p

b

b

b

U

 

 

 

g d z ie : 
 

b

ś r

 –    ś re d n ia   s z e ro k o ś ć   p rz y ro s tó w   ro c z n y c h  

 

 b

p

 –    s u m a   s z e ro k o ś c i  d re w n a   p ó ź n e g o   [m m ] 

 

 b

 

–    s u m a   s z e ro k o ś c i  d re w n a   w c z e s n e g o   [m m ] 

 

 –    lic z b a   s ło jó w   [-] 

 

U

p

 –    u d z ia ł  d re w n a   p ó ź n e g o   [% ]   

background image

Oznaczenie właściwości 

chemicznych drewna

   Analiza chemiczna drewna 

obejmowała oznaczenie zawartości 

procentowej głównych składników 

drewna. Oznaczenia wykonano 

zgodnie z metodyką zawartą w 

normach PN-92 P-50092

background image

1. Oznaczenie 

substancji 

ekstrakcyjnych:

9

Próbkę trocin o masie ok 7g należy umieścić 

na arkuszu bibuły i szczelnie zawinąć. 

Następnie umieścić w aparacie Soxhleta, 

wlać alkohol etylowy. Kolbki umieszczamy 

na łaźni piaskowej i ogrzewamy do 

uzyskania równomiernego wrzenia 

rozpuszczalnika. Czas ekstrakcji trwa ok 

8h. Po zakończeniu ekstrakcji usunąć z 

aparatu badaną próbkę i oddestylować 

rozpuszczalnik z kolby. Kolbę z 

zawartością suszymy do stałej masy.

background image

2. Oznaczenie substancji 

rozpuszczalnych w gorącej 

wodzie

Odważyć 2g trocin do kolby stożkowej, zalać 

100ml wody destylowanej i ogrzewać pod 

chłodnicą zwrotną na łaźni wodnej w 

stanie wrzenia przez 3h. Po zakończeniu 

reakcji zawartość kolby przenieść 

ilościowo do wysuszonego i zważonego 

tygla G2. Zebrany w tyglu osad przemyć 

300ml gorącej wody destylowanej i suszyć 

do stałej masy, a następnie zważyć.

background image

3. Oznaczenie zawartości 

holocelulozy za pomocą 

chlorynu sodowego według PN-

92/50092

Holoceluloza – jest to pojęcie umowne 

obejmujące ogół węglowodanów 

występujących i drewnie czyli suma 

celulozy i hemiceluloz.

Zasada oznaczania polega na 

wyodrębnieniu holocelulozy zawartej w 

drewnie przez delignifikację chlorynem 

sodowym w obecności kwasu octowego 

lodowatego.

11

background image

Wykonanie oznaczania.

Odważkę ok. 1g umieścić w kolbie kulistej z płaskim dnem pojemności 250 ml 

i dodać:

 150 ml wody destylowanej o temp. 75-80°C, 

1,5 g chlorynu sodowego

10 kropli kwasu octowego lodowatego. 

Następnie ustawić kolbę na łaźni wodnej o temperaturze 75 -80°C i 

pozostawić na1 h, ostrożnie wstrząsając co 15 min Czynność dodawania 

chlorynu sodowego i kwasu octowego powtarzać co godzinę, w zależności od 

rodzaju badanego drewna:

dla iglastego — 5 razy.

dla liściastego — 4 razy.

Po zakończeniu reakcji kolbę z zawartością schłodzić do temperatury 10°C. 

Następnie zawartość kolby przesączyć przez uprzednio wysuszony i zważony 

tygiel i przemyć wodą destylowaną czterokrotnie po 100 ml o temperaturze 

8°C, stosując podciśnienie.

Osad na tyglu przemyć 50 - 60 ml acetonu, umieścić w suszarce w 

temperaturze 50 ±2°C i wysuszyć do stałej masy.

12

background image

Oznaczenie zawartości 

celulozy

Oznaczenie celulozy polega na usunięciu 

ligniny i węglowodanów 

niskospolimeryzowanych czyli hemiceluloz

Zasada oznaczania polega na 

wyodrębnieniu celulozy przez 

rozpuszczenie ligniny oraz innych 

substancji zawartych w drewnie 

mieszaniną acetyloacetonu i dioksanu, 

zakwaszoną kwasem solnym.

13

background image

4. Oznaczenie zawartości 

celulozy

METODĄ SEIFERTA WG PN-

92/50092

Odważkę 1g surowca przenieść ilościowo do kolby o  

pojemności 300 ml i zalać wcześniej przygotowaną mieszaniną 

składającą się z :

6 ml acetyloacetonu, 

2 ml dioksanu 

 1,5 ml kwasu solnego. 

Kolbę umieścić na 30 min we wrzącej łaźni wodnej 

     Po zakończeniu ogrzewania do kolby dodać 50ml metanolu i 

całość przenieść na uprzednio wysuszony i zważony tygiel 

piankowy G3. Popłukać kolbę 50ml metanolu w celu 

ilościowego przeniesienia próbki do tygla. Następnie osad 

przemywamy 40ml metanolu, 40ml dioksanu, 400ml gorącej 

wody destylowanej, ponownie 40ml dioksanu i 40ml metanolu. 

Tygiel z osadem przenieść do suszarki i wysuszyć do stałej 

masy.

14

background image

oznaczanie zawartości 

ligniny

Ilościowego określenia ligniny dokonuje 

się metodami bezpośrednimi lub 

pośrednimi. 

W metodach bezpośrednich rozpuszcza się 

substancje węglowodanowe i uzyskuje 

nierozpuszczalną ligninę. Stanowi ona 

90%.

W metodzie pośredniej możemy oznaczyć 

tzw. „ligninę rozpuszczalną”, która 

pozostała w roztworze.

15

background image

5. Oznaczenie zawartości ligniny 

Metoda Komarowa

Odważyć ok 1 ±0,1 g próbki. Próbkę umieścić w zlewce 

pojemności 100 mli zalać 15 ml 72% roztworu kwasu 

siarkowego o temp. 10 - 15°C. Następnie nakryć 

szkiełkiem zegarkowym i pozostawić na 2 h, często 

mieszając zawartość.

Następnie Do kolby stożkowej o pojemności 1000 ml 

przenieść ilościowo zawartość zlewki i Zawartość kolby 

uzupełnić wodą destylowaną do objętość 575 ml (stężenie 

kwasu siarkowego wynosi 3%).Zawartość kolby gotować 

przez 4 h.

Po zakończeniu gotowania, próbkę pozostawić do 

opadnięcia osadu(do następnego dnia), a następnie 

zdekantować roztwór przez tygiel G4, do suchej kolby 

ssawkowej podłączonej do próżni, przemyć wodą, 

odsączyć i następnie wysuszyć w suszarce do stałęj masy.

16

background image

Skład chemiczny kory badany był 

w sposób analogiczny.

W każdym przypadku wykonywane 

były trzy równoległe oznaczenia a 

za wynik końcowy przyjęta była 

średnia arytmetyczna wyników 

obliczonych.

background image

wg.Prosińskiego

(wg. Wandelta)

(wg. Surewicza)

Oznaczenia Grochodrze

w biały

Dąb 

szypułkow

y

Kora dębu Kora dębu 

wg. 

Surmińskie

go

Celuloza %

39,1-50,1

46,6 (44,9) 

(45)

24,4

23,8 (K-H)

Lignina

%

20,6-29,0

 23,5 

(23,5) 

(27)

38,4

43,0

Odczyn w 

gorącej 

wodzie %

3,9-11,0

13,6 (6,80) 

(hemicel. 

28)

10,05

3,9

background image

Według Galewskiego i 

Korzeniowskiego drewno robinii 

akacjowej składa się z:

Celulozy 46,3 %

Ligniny 28,78%

Pentozany 22,26 %

background image

Wnioski

Wyniki doświadczalne są zbliżone do wyników literaturowych

W części twardzielowej znajduje się więcej substancji ekstrakcyjnych i 

substancji rozpuszczalnych w gorącej wodzie 

 Ilość celulozy maleje a wzrasta ilość hemiceluloz, Przy czym część 

bielasta zawiera najmniej celulozy a więcej holocelulozy 

Wraz ze starzeniem drewna następuje wzrost zawartości celulozy i 

ligniny a spadek substancji węglowodanowych niższej polmeryzacji  

(hemiceluloz)

Substancje ekstrakcyjne w występują w nierównomiernych ilościach w 

zależności od odległości od rdzenia. Przy czym zwykle jednak 

najwiekszą ich ilość zawiera kora

Zawartość holocelulozy w korze w porównaniu z ich zawartościa w 

drewnie jest mniejsza , ponadto powiązanie ligniny kory z  bardzo 

trudno rozpuszczalnymi  flabofenami, powodują, że zawartość ligniny 

w korze wydaje się być większa niż w drewnie. 

background image

Literatura

1.Pacyniak C. (1981): Robinia akacjowa w warunkach 

środowiska leśnego w Polsce, Roczniki AR w Poznaniu

2. Nikitin W. (1955): Chemia Drewna i Celulozy, PWRiL, 

Warszawa

3. Krzysik F. (1978): Nauka o drewnie, PWN, Warszawa
4. Prosiński S. (1984): Chemia Drewna, PWRiL, Warszawa 
5. Kokociński W. (2001): Pomiary właściwości fizycznych i 

mechanicznych

6. Surmiński J. (1996): Kora, budowa anatomiczna, skłąd 

chemiczny, możliwości wykorzystania, Wyd. AR, Poznań

7. Surmiński J. (2000): Budowa i morfologia surowców 

włóknistych, Wyd. AR, Poznań

8. Kin Z. (1980): Hemicelulozy. Chemia i wykorzystanie, PWRiL, 

Warszawa


Document Outline