تأثیر گونه بر مقدار دسترس‌پذیری گروه‌های هیدروکسیل چوب: نتایج حاصل از روش تبادل دوتریمی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسنده

دانشیار گروه علوم و صنایع چوب وکاغذ، دانشکدۀ منابع طبیعی، دانشگاه تهران

چکیده

در این تحقیق، مقدار دسترس‌پذیری گروه‌های هیدروکسیل(-OH) چوب‌های راش، نوئل و کاج جنگلی با استفاده از روش اشباع با آب سنگین (D2O) (تبادل دوتریمی) اندازه‌گیری شد. پس از اشباع نمونه‌ها با آب سنگین و خشک کردن آنها در آون خلأ، با استفاده از طیف‌سنجی مادون قرمز (ATR-FTIR)، دسترس‌پذیری نسبی (درصد گروه‌های هیدروکسیل در دسترس به کل گروه‌های هیدروکسیل چوب) با محاسبۀ سطح زیر پیک گروه‌های OH و OD به‌ترتیب در عدد موجی حدود cm-13500 و cm-1 2500 محاسبه شد. دسترس‌پذیری مطلق (میلی‌مول هیدروکسیل به‌ازای هر گرم چوب) با استفاده از دستگاه جذب بخار پویا در دمای زیاد (DVS-ET1) و از طریق اندازه‌گیری افزایش وزن نمونه بعد از اشباع با بخار آب سنگین در رطوبت نسبی 95­درصد به‌علت تبادل دوتریمی محاسبه شد. نتایج نشان داد که دسترس‌پذیری نسبی گروه‌های هیدروکسیل در چوب متأثر از گونه و مقدار مواد استخراجی آن نیست و بیش از نیمی از گروه‌های هیدروکسیل چوب می‌تواند در دسترس باشد. مقدار مطلق گروه‌های هیدروکسیل در دسترس در چوب نوئل بیشتر از چوب راش و در چوب آغاز نوئل کمتر از چوب پایان آن بود. همبستگی خطی ضعیف بین مقدار گروه‌های هیدروکسیل در دسترس چوب و رطوبت تعادل آن حاکی از آن است که مقدار دسترس‌پذیری گروه‌های هیدروکسیل تنها عامل کنترل‌کنندۀ مقدار جذب رطوبت توسط چوب نیست.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effect of species on the hydroxyl accessibility of wood: results obtained by deuterium exchange

نویسنده [English]

  • asqar tarmaian
چکیده [English]

In this research, the hydroxyl (OH) accessibility in the beech, spruce and pine wood was measured by impregnation of the wood specimens with heavy­ water (D2O) (deuterium exchange). After impregnation of wood specimens with heavy water and drying in a vacuum oven, the relative hydroxyl accessibility (% accessible hydroxyl groups) was determined with ATR-FTIR spectrometry by calculation of the integrated peaks for the OH and OD stretching vibrations at wavenumbers of 3500 and 2500 cm-1, respectively. The absolute accessibility (mmol hydroxyls/g wood) was determined using an advanced dynamic vapour sorption equipment, (DVS-ET1) by measuring the increased dry mass of the sample due to deuteration after conditioning with heavy water at 95% RH. The results showed that the relative accessibility was not affected by the wood species and its extractive content and more than half of the hydroxyl groups could be accessible. The absolute accessibility in spruce was higher than that in beech. For spruce wood, the earlywood had less accessible hydroxyl groups than the latewood. The poor linear correlation between the hydroxyl accessibility and equilibrium moisture content (EMC) confirmed that the moisture absorption by wood was not controlled exclusively by the hydroxyl accessibility.    

کلیدواژه‌ها [English]

  • Heavy water
  • Deuterium exchange
  • wood
  • Hydroxyl accessibility