Composicion Fisica y Quimica de Pino

 

UNIVERSID UNIVE RSIDAD AD NACIONAL DEL CENTRO DEL

 

PERU FACULTAD FACULTA D DE CIE CIENCIAS NCIAS FORES FORESTAL TALES ES Y DEL  AMBIENTE  AMB IENTE

CARACTERISTICAS FISICAS Y COMPOSICION QUIMICA DE LA MADERA DE Pinus radiata EN EL DISTRITO DE SAÑOS CHICO  –  EL  EL TAMBO HUANCAYO” 

“

CURSO: QUÍMICA FORESTAL Y AMBIENTAL DOCENTE: ING. JUANA PAUCAR CARRIÓN ALUMNOS: ❖  ❖  ❖  ❖  ❖ 

ARHUIS JACOBI ANDY AQUINO JUZCAMAITA MISHELL GONZALES MAVILA MASIEL PEREZ TALAVERA RYVINN AMNER GRABEL SULLCA MAYDE

SEMESTRE:

VI SEMESTRE

 

  CONTENIDO

CONTENIDO ....................... ................................................ .................................................. ................................................... ..................................... ........... 2  RESUMEN ................................................ ......................................................................... ................................................... ......................................... ............... 8  I.  INTRODUCCION ........................ ................................................. .................................................. ................................................. ........................ 1  II. 

MARCO TEORICO ...................... ............................................... ................................................... ............................................. ................... 3  ANTECEDENTES ..................... .............................................. ................................................... ......................................... ............... 3 

2.1.1.  Antecedentes sobre características macroscópicas y microscópicas de la madera de pino ......................... .................................................. ................................................... ................................................... ................................ ....... 3   2.1.2. 

Antecedentes sobre el contenido de humedad en la madera de Pino ..... 3 

2.1.3. 

Antecedentes sobre so bre extraíbles de la madera ............................. ......................................... ................ 5 

2.1.4. 

Antecedentes sobre la obtención de celulosa y lignina ......... ............................ ................... 7 

2.1.5. 

Antecedentes sobre so bre la obtención ddee cenizas ....................... ........................................... .................... 8  DESCRIPCIÓN TAXONÓMICA DE LLA A ESPECIE (Pinus radiata)............... 9  CARACTERÍSTICAS BOTÁNICAS Y MORFOLÓGICAS de Pinus radiata 1100  CARACTERÍSTICAS DE LA MADERA DE Pinus radiata..................... .......................... ..... 1111 

2.4.1. 

Características macroscópicas de la madera de Pinus radiata .............. 11 

2.4.2. 

Características microscópicas de coníferas ........ .................................. ................................... ......... 15  CONTENIDO DE HUMEDAD ................................. .......................................................... ................................... .......... 17 

2.5.1. 

CALCULOS DEL CONTENIDO DE HUMEDAD EN LA MADERA ......... 18 

2.5.2. 

DETERMINACION DEL CONTENIDO DE HUMEDAD INICIAL ............ 19 

2.5.3. 

Factores que influyen en la cantidad de humedad en la madera ........... ........... 19  EXTRACTIVOS DE LA MADERA....................... ................................................ ....................................... .............. 20 

 

 

2.6.1.

Extractivos de la madera en agua fría y ag agua ua caliente ...................... ........................... ..... 20

 

  2.6.1.1.  2.6.2. 

EXTRAIBLES EN Alcohol - benceno ............................ .................................................. ...................... 23  Factores que afectan a fectan el contenido de extraíbles en la madera .............. .............. 23 

La celulosa eenn los árboles ....................................................... ......................................................................... .................. 24  La lignina en los árboles ........................ .................................................. ................................................... ........................... 26  2.8.1. 

Características de la lignina ............................ ..................................................... ....................................... .............. 28 

2.8.2. 

Grupos funcionales de la lignina ..................... ............................................... ....................................... ............. 29 

2.8.3. 

Métodos de aislamiento de la lignina ........................................ ..................................................... ............. 29  Las cenizas en las maderas .............. ........................................ ................................................... .............................. ..... 31 

2.9.1.  III. 

Uso de las cenizas ......................... ................................................... ................................................... .............................. ..... 32 

METODOLOGIA ............................................... ........................................................................ ............................................... ...................... 33  

3.1. 

LUGAR DE EJECUCIÓN................................................. .......................................................................... ........................... 33  

3.2. 

MATERIALES ................................................. ........................................................................... ........................................... ................. 33 

a. 

Árbol de Pinus radiata ........................... ..................................................... ................................................... ........................... 33 

b. 

Descripción macroscópica ......... .................................. .................................................. ....................................... .............. 34 

c. 

Descripción microscópica ...................... ................................................ ................................................... ........................... 34 3 4 

d. 

Contenido de humedad ...................................... ............................................................... ....................................... .............. 34 

 

 

e. f. 

Extraíbles en agua fría............... fría........................................ ................................................... ....................................... ............. 35 Extraíbles en e n aagua gua caliente ..................................................... ....................................................................... .................. 35 

g. 

Extraíbles en alcohol - benceno ..................... .............................................. ........................................... .................. 36 

h. 

Extracción de celulosa ....................... ................................................. ................................................... .............................. ..... 36 

i. 

Extracción de lignina ..................... .............................................. ................................................... ................................... ......... 37 

 j. 

Extracción de cenizas ........................ .................................................. ................................................... .............................. ..... 37 

3.3. 

METODOLOGIA ................................................. ........................................................................... ....................................... ............. 38 

3.3.1. 

Descripción macroscópica y microscópica........................ .......................................... .................. 38 

 

  3.3.2. 

Composición química ...... ............................... .................................................. ........................................... .................. 38 

3.3.3. 

Procedimiento ..................... .............................................. ................................................... ....................................... ............. 39 

IV.  RESULTADOS ......................... .................................................. .................................................. ............................................... ...................... 46  RESULTADOS DE LA DESCRIPCIÓN MACROSCÓPICA DE LA L A ESPECIE Pinus radiata ......................... .................................................. .................................................. ................................................... ................................... ......... 46  4.1. 

4.2.  RESULTADOS DE LA DESCRIPCIÓN MICROSCÓPICA DE LA L A ESPECIE Pinus radiata ........ .................................. .................................................. .................................................. ................................................... ........................... 49  4.3. RESULTADOS DE LA DETERMINACIÓN DEL PORCENTAJE DEL CONTENIDO DE HUMEDAD DE LA ESPECIE Pinus radiata ........................ .................................. .......... 53  4.4. RESULTADOS DE LA DETERMINACIÓN DEL PORCENTAJE DEL CONTENIDO DE EXTRACTIVOS EN AGUA FRÍA DE LA ESPECIE Pinus radiata . 54  4.5. RESULTADOS DE LA DETERMINACIÓN DEL PORCENTAJE DEL CONTENIDO DE EXTRACTIVOS EN AGUA CALIENTE DE LA ESPECIE Pinus radiata ...................... ................................................ ................................................... ................................................... ............................................... ..................... 55 

4.6. RESULTADOS DE LA DETERMINACIÓN DEL PORCENTAJE DEL CONTENIDO DE EXTRACTIVOS EN ALCOHOL - BENCENO DE LA ESPECIE Pinus radiata ......................... .................................................. .................................................. ................................................... ................................... ......... 57  4.7. COMPARACION DE RESULTADOS EN EXTRAIBLES DE LA MADERA DE Pinus radiata ........ .................................. .................................................. .................................................. ................................................... ........................... 58  4.8.  RESULTADOS DE LA DETERMINACIÓN DEL PORCENTAJE DE CELULOSA DE LA ESPECIE Pinus radiata. ............................................................ ............................................................. 59  4.9.  RESULTADOS DE LA DETERMINACIÓN DEL PORCENTAJE DE LIGNINA DE LA ESPECIE Pinus radiata........................ ................................................. ........................................... .................. 60  4.10.  RESULTADOS DE LA DETERMINACIÓN DEL PORCENTAJE DE CENIZAS DE LA ESPECIE Pinus radiata. ..................... .............................................. ........................................... .................. 61  4.11.  Determinación de la composición química total de la especie Pinus radiata en 2 gr de aserrín. ......................... ................................................. .................................................. ................................................... ........................... 61 

 

  V. 

DISCUCIONES ................................................. .......................................................................... ............................................... ...................... 63 

5.1. 

CARACTERÍSTICAS MACROSCÓPICAS .......................... ................................................ ...................... 63 

5.2. 

CARACTERÍSTICAS MICROSCÓPICAS........................ ................................................. ........................... 63 

5.3. 

CONTENIDO DE HUMEDAD ................................. .......................................................... ................................... .......... 63 

5.4. 

EXTRACTIVOS DE LA MADERA EN AGUA FRÍA ................................... ................................... 64 

5.5. 

EXTRACTIVOS DE LA MADERA EN AGUA CALIENTE .......................... .......................... 64 

5.6. 

EXTRACTIVOS DE LA MADERA EN ALCOHOL – BENCENO ... ................ ............. 64 

5.7. 

OBTENCUIN DE CELULOSA ................................................................... ................................................................... 65 

5.8. 

OBTENCION DE LIGNINA ............................. ...................................................... ........................................... .................. 65 

5.9. 

OBTENCION DE CENIZAS ........................ ................................................. ............................................... ...................... 66 

VI.  CONCLUSIONES ................................................. ........................................................................... ........................................... ................. 6677  VII.  RECOMENDACIONES ................................................. ........................................................................... ................................... ......... 69  VIII. 

BIBLIOGRAFIA .................................................. ............................................................................ ........................................... ................. 70  INDICE DE TABLAS

TAXONÓMICA DE LA ESPECIE ..................... TABLA 1DESCRIPCIÓN TAXONÓMICA ............................................... ......................................... ............... 9 MICROSCÓPICA DE CONÍFERAS EN SUS SECCIONES ............................ TABLA 2 ESTRUCTURA MICROSCÓPICA ........................... 17 TABLA 3 COMPOSICIÓ OMPOSICIÓN N QUÍMICA DE LA MADERA ...................... ............................................... ........................................... .................. 22 TABLA 4 PORCENTAJE DE LIGNINA EN DIFERENTES TIPOS DE PLANTAS (GELLERSTEDT &  HENRIKSSON, 2008). ........................ ................................................. .................................................. ............................................... ...................... 27 TABLA 5 . FICHA TÉCNICA DE RECOLECCIÓN DE MATERIAL BIOLÓGICO ................................... .................................. 33 T AB  ABLA LA 6 DESCRIPCIÓN MICROSCÓPICA DE LA MADERA DE PINUS RADIATA  ........................... .......................... 46 T AB  ABLA LA 7 DESCRIPCIÓN MICROSCÓPICA DE LA EVALUACIÓN  ................................................. ................................................ 49 T AB  ABLA LA 8 MEDICIÓN DEL CONTENIDO DE HUMEDAD .................................................... ............................................................. .......... 53

TABLA 9 PORCENTAJE DE EXTRAÍBLES EN AGUA FRÍA .......................................................... ......................................................... 54

 

  T AB  ABLA LA 10 EXTRACTIVOS EN AGUA CALIENTE  ............................................................ ..................................................................... .......... 55 T AB  ABLA LA 11PESO DEL ASERRÍN PARA PARA LOS EXTRAÍBLES EN AGUA CALIENTE. ........................... 56 T AB  ABLA LA 12 PESO DE EXTRACTIVOS EN ALCOHOL - BENCENO ................................................ ................................................. 57  ABLA LA 13 PESO DE EXTRACTIVOS EN ALCOHOL - BENCENO ................................................ T AB ................................................. 57 T AB  ABLA LA 14 COMPARACIÓN DEL PORCENTAJE DE EXTRACTIVOS OBTENIDOS  ........................... 58

T AB  ABLA LA 15 D ATOS DE LA MUESTRA ELABORA ELA BORADA DA PARA PA RA HAL LAR LA R EL PORCENTAJE PORCENTAJ E DE CELULOSA EN LA MADERA MA DERA ........................ ................................................. ................................................... ................................................... .............................. ..... 59

T AB  ABLA LA 16 D ATOS DE LA MUESTRA ELABORA ELA BORADA DA PARA PA RA HAL LAR LA R EL PORCENTAJE PORCENTAJ E DE LIGNINA EN LA MADERA . ........................ ................................................. .................................................. ................................................... ................................... ......... 60

T AB  ABLA LA 17 PESO DE LA MUESTRA DE LA LIGNINA Y DE CENIZAS CENIZAS  ............................................ ........................................... 60 T AB  ABLA LA 18 D ATOS DE LA MUESTRA ELABORA ELA BORADA DA PARA PA RA HAL LAR LA R EL PORCENTAJE PORCENTAJ E DE CENIZAS EN LA MADERA ......................... .................................................. .................................................. ................................................... ................................... ......... 61  ABLA LA 19 D ATOS DE LA MUESTRA ELABORA ELA BORADA DA PARA PA RA HAL LAR LA R EL PORCENTAJE PORCENTAJ E DE CENIZAS EN T AB LA MADERA  ......................... .................................................. .................................................. ................................................... ................................... ......... 61 

INDICE DE GRÁFICOS

GRÁFICO 1 COMPARACIÓN DEL PESO EN LOS DÍAS EVALUADOS ........................................... ............................................ 53 GRÁFICO 2 PESO DEL ASERRÍN PARA LOS EXTRAÍBLES EN AGUA FRÍA. .................................. 55 GRÁFICO 3 PESO DEL ASERRÍN PARA LOS EXTRAÍBLES EN AGUA CALIENTE. ........................... ........................... 56 GRÁFICO 4 PESO DE ASERRÍN PARA LOS EXTRAÍBLES EN ALCOHOL BENCENO ........................ 58 GRÁFICO 5 COMPARACIÓN DEL PORCENTAJE DE EXTRACTIVOS OBTENIDOS EN AGUA FRIA, AGUA CALIENTE Y ALCOHOL BENCENO. ........................ .................................................. ................................................... .............................. ..... 59 GRÁFICO 6 DATOS DE LA MUESTRA ELABORADA PARA HALLAR EL PORCENTAJE DE CENIZAS EN LA MADERA ...................... ............................................... .................................................. ................................................... ....................................... ............. 62

INDICE DE FIGURAS

 

 

FIGURA 1 RELACIÓN DE EDAD CON COMPOSICIÓN QUÍMICA  ..................................................... .................................................... 6 FIGURA 2COMPOSICIÓN QUÍMICA DE MADERA Y HEMICELULOSAS DE PINUS RADIATA ................ 7 FIGURA 3(POBLETE ET AL., 1998), CARACTERIZACIÓN QUÍMICA DE PINUS PONDEROSA. ........ 9 FIGURA 4 TIPOS DE GRANOS (CHAVESTA C., 2006).................................................... ......................................................... ..... 13 FIGURA 5 CLASIFICACIÓN DE TEXTURAS (CHAVESTA C., 2006) .................................... ......................................... ..... 13 FIGURA 6 CLASIFICACIÓN DE VETEADOS (CHAVESTA C., 2006) ........................................ ........................................ 14 FIGURA 7ESTRUCTURA DE LA CELULOSA (TÉLLEZ-SÁNCHEZ ET AL., 2010) ........................... ........................... 25 FIGURA 8 ESTRUCTURA MOLECULAR DE LA CELULOSA CON EXTREMOS REDUCTOR Y NO REDUCTOR (TRACHE Y COL, 2016)............................................................... ............................................................................ .............. 26 FIGURA 9 MODELO ESTRUCTURAL DE LA LIGNINA PARA MADERA ACERRADA(GELLERSTEDT & 

HENRIKSSON, 2008) ......................... .................................................. .................................................. ............................................... ...................... 28 FIGURA 10 DIFERENTES TIPOS DE MÉTODOS PARA EL AISLAMIENTO DE LIGNINA (ADAPTADA DE OBST & KIRK,............................................... ........................................................................ ................................................... ................................... ......... 30 FIGURA 11 COMPOSICIÓN QUIMICA DE PINUS RADIATA(GÁLVEZ, 2001)................... 2001)................................. .............. 31 FIGURA 12 VISTA PANORÁMICA DEL LUGAR DE EJECUCIÓN ................................................... .................................................. 33 FIGURA 13 IDENTIFICACIÓ DENTIFICACIÓN N DE CARACTERÍSTICAS CARACTERÍSTICAS MACROSCÓPICAS MACROSCÓPICAS ..................................... .................................... 47 FIGURA 14 IDENTIFICACIÓ DENTIFICACIÓN N DE CARACTERÍSTICAS CARACTERÍSTICAS MACROSCÓPICAS MACROSCÓPICAS EN XILOTECAS................ 48 FIGURA 15 MUESTRA DE PINUS RADIATA EN EL CORTE TRANSVERSAL. ................................... .................................. 51 FIGURA 16 MUESTRA DE PINUS RADIATA EN EL CORTE TANGENCIAL ....................... ..................................... .............. 52 FIGURA 17 MUESTRA DE PINUS RADIATA EN EL CORTE RADIAL  ............................................. ............................................ 52

 

  RESUMEN

El trabajo se realizó en el distrito del Tambo, Huancayo-Perú, en el laboratorio de secado y preservado de la madera de la facultad de Ciencias Forestales y del Ambiente; teniendo como objetivo general conocer los diferentes componentes químicos de la madera, Localizar los componentes químicos de la madera en los diferentes cortes anatómicos. Seleccionar muestras, Preparar el astillado y aserrín. determinar el contenido de humedad, determinar el porcentaje de extractivos de la madera en agua fría de la especie. determinar d eterminar el porcentaje de extractivos de la madera en agua caliente, determinar el porcentaje de extractivos de la madera en alcohol benceno de la especie, determinar el porcentaje de celulosa, porcentaje de lignina, porcentaje de cenizas de Pinus radiata . Para el contenido de humedad se utilizó la metodología de pesar el aserrín todo los días hasta llegar a un peso constante para poder aplicar las fórmulas respectivas de contenido de humedad, porcentaje de extractivos en agua fría, porcentaje de extractivos en agua caliente, porcentaje de extractivos en alcohol benceno, teniendo como resultado que las muestras de Pinus radiata presentas anillos de crecimiento distintos, albura y duramen poco diferenciados, presencia de canales resiníferos, punteaduras en el campo de cruzamiento del tipo pinoide 1. En el contenido de humedad se obtuvo 160.12%, en el porcentaje de extractivos de agua fría se obtuvo 1.30 %, en el porcentaje de extractivos de agua caliente se obtuvo 13.91%. En el porcentaje de extractivos de alcohol y benceno se obtuvo un valor de 28.0, el porcentaje de celulosa 68,80%, porcentaje de lignina es de 19%, porcentaje de cenizas es 0.8% Palabras Pala bras c lave:  características microscópicas, características macroscópicas,

contenido de humedad, extr extraíbles aíbles de la madera, celulosa, lignina, cenizas.

 

1 I.

INTRODUCCION

La industria forestal es considerada como uno de los grandes aportantes de ingresos al PBI de países en donde se está desarroll desarrollada ada la industri industriaa forestal. Sin embargo, en nuestro país los bosques secundarios y los bosques primarios residuales o remanentes en la actualidad están siendo aprovechados sin criterios de sostenibilidad, pese a que contienen árboles maderables potencialmente comerciales. Una de las causas es la escasez de estudios tecnológicos para determinar el uso adecuado de estas, procesos industriales de transformación secundaria para generar mayor valor agregado y maximizar el rendimiento de la materia prima. En los últimos años el interés por la utilización química y energética de los materiales lignocelulósicos ha ido en constante aumento (FAO, 2010)  La madera en la industria química tiene muchos derivados a partir de sus macroelementos como la celulosa, hemicelulosa y la lignina. Sin embargo, también presentan una mínima proporción de los componentes químicos personificados llamados ``Extraíbles de la madera´´ que pueden ser solubilizados en agua fría o caliente, éter, alcoholes, acetona, hidrocarburos aromáticos y mezcla de alifáticos y diversos halogenuros orgánicos sencillos, aunque muchos de estos materiales extraños se presentan en cantidades relativamente pequeñas, pueden afectar significativamente las propiedades de la madera. En agua caliente se solubilizan los almidones; que pueden clasificarse en ácidos volátiles, aceites esenciales, ácidos resinosos y polifenoles (Moya et al., 2009). Por ello necesario estudiar a las especies maderables que poseemos para poder clasificarlas según su estructura, anatomía, sus propiedades físicas y químicas para de esta manera aprovechar apropiadamente; enlazando el manejo sostenible de los bosques y su uso integral con valor agregado por la industria de la madera; a fin de asegurar una gestión ambientalmente saludable, responsable, socialmente benéfica y económicamente viable a lo largo de la cadena productiva de la madera.

 

2 Por ello en el presente informe se estudió las características organolépticas (macroscópica, microscópica), contenido de humedad y extraíbles en la especie Pinus radiata recolectada en el distrito de El Tambo - Huancayo. OBJETIVO GENERAL

Identificar las características físicas y químicas de la madera en la especie espec ie Pinus radiata.

OBJETIVOS ESPECIFICOS ❖ 

Identificar llas as características macroscópicas de la especie Pinus radiata.

❖ 

Identificar llas as características microscópicas de la especie Pinus radiata.  ❖  Determinar el porcentaje de contenid contenidoo de humedad de la especie Pinus radiata.  ❖  Determinar el porcentaj porcentajee de extractivos de la madera en agua fría de la especie Pinus radiata.  ❖  Determinar el porcenta porcentaje je de extractivos de la madera en agua caliente caliente de la especie Pinus radiata.  ❖  Determinar el porcenta porcentaje je de extractivos de la madera en alcohol benceno de la especie Pinus radiata.  ❖  Determinar el contenido de celulosa en la madera de la especie Pinus radiata.  Determinar el porcentaje de lig lignina nina en la madera de la especie Pinus radiata.  ❖  Determinar el porcenta porcentaje je de cenizas en la madera de la especie de Pinus radiata  ❖ 

 

3 II.

MARCO TEORICO

 ANTECEDENTES 2.1. 2.1.1. 1. Antecedentes Antecedentes sobr sobre e cara características cterísticas macroscópicas y micros cópicas de la madera de pino (Riesco Muñoz & Díaz González, 2007), estudió la densidad, contracción,

higroscopicidad y punto de saturación de la pared celular celu lar en la madera de ejemplares  jóvenes de tres especies importantes en la producción maderera española: Pinus pinaster, Pinus sylvestris y Pinus radiata. Se muestrearon 29 pinos procedentes de raleos efectuados en diferentes masas forestales de Galicia (noroeste de España). El material de ensayo fueron probetas de pequeñas dimensiones sin defectos. La madera de Pinus pinaster resultó semipesada y más inestable en dimensiones ante los cambios de humedad que las de Pinus radiata y Pinus sylvestris, que resultaron ligeras y relativamente estables, especialmente Pinus radiata. La densidad en Pinus pinaster fue similar a la obtenida en estudios anteriores sobre pies adultos. Pinus radiata y Pinus presentaron madera más ligera que la de pies adultos. Las propiedades relativas a la estabilidad dimensional fueron similares en la madera joven analizada y

sylvestris

en la madera de pies adultos, a excepción de la madera de Pinus radiata, que resultó más estable en la muestra que en la madera adulta. La variación entre zonas del fuste y entre individuos fue notable para las variables densidad y peso específico, aun en el caso de árboles muestreados en un mismo rodal y estación 2.1. 2.1.2. 2. Antecedentes so bre el contenido conteni do de humedad en la made madera ra de Pino Pino

(Moya et al., 2009), En el presente estudio se observó la variación del contenido de humedad (C. de H.) durante el tiempo de almacenamiento de madera rolliza de Pinus radiata, destinada a la fabricación de tableros de partículas en la provincia de Valdivia. Considerando, que el C. de H. deseable para un óptimo viruteado se encuentra entre 30 y 50%, se realizaron ensayos para determinar el C. de H. inicial inmediatamente después del volteo y su variación durante el período de almacenado. Se analizó la influencia de las siguientes variables en las fluctuaciones del C. de H.  

 

4

(Pérez-Peña et al., 2011), Se determinó la variación del contenido de humedad de equilibrio (CHE) en el tiempo, en especies con diferente densidad básica (Db). Además, se generó un modelo para la predicción del CHE en función de los factores ambientales y algunas propiedades físicas de la madera. Utilizando probetas de 2.5 x 7.5 x 20 cm, en espesor, ancho y largo, respectivamente, provenientes de 3 coníferas y 6 latifoliadas, fueron ubicadas en un cobertizo al exterior, y se controló el peso (Pa) de ellas, así como también, la temperatura (T)y la humedad relativa(HR) del aire, una vez por semana y por dos años. Finalizado el ensayo, se determinó la densidad básica (Db), densidad anhidra (Da), peso específico de la pared celular anhidra (Gbpc) y la porosidad anhidra (V), de las probetas. encontrando la variación del CHE de la madera en el tiempo, fue mayor en especies de menor Db y mayor V. El modelo que consideró la T, HR, Gbpc y Pa, como variables independientes, explicó en un 98,5% la variación del CHE. El coeficiente de correlación (R) entre valores del CHE medidos y del CHE estimados por el modelo, fue 0.979. (Rojas, s/f), en su estudio EVALUACIÓN DE LA COMPOSICIÓN QUÍMICA Y PROPIEDADES FÍSICAS DE MADERA Y CORTEZA DE CUATRO CONÍFERAS PARA LA PRODUCCIÓN DE BIOENERGÍA, que tuvo como objetivo conocer las principales variables que condicionan el uso de la madera y corteza como combustibles como son; el contenido de humedad, densidad y las propiedades químicas de las especies maderables con carácter residual, donde se obtuvo como resultado que la calidad de la madera de las especies Pinus montezumae, Abies religiosa, Pinus pseudostrobus y Pinus leiophylla puede ser usados como combustibles se considera adecuada. El contenido de humedad de la albura y duramen presentó valores de 46 a 148 %, los valores superiores al 60 % como los detectados en Pinus montezumae y Abies religiosa deberán ser reducidos por medio de pretratamientos de secado ya que reducen el potencial para la producción de energía al utilizar parte de ella para evaporar el exceso de humedad. Algunos ensayos con diferentes pre-tratamientos de secado que incluyan aspectos técnicos y económicos deberán ser realizados para

 

5 ambas especies si se desea aumentar su poder calorífico vía reducción del contenido de humedad.

2.1. 2.1.3. 3. Antecedentes sobr s obre ee extr xtraí aíbles bles de la madera

(Bernabé-Santiago et al., 2013), Se realizó un análisis para determinar los principales componentes químicos de la madera de cinco especies de pino procedentes del municipio de Morelia, Michoacán. Las especies estudiadas fueron Pinus leiophylla, P. michoacana var. cornuta, P. montezumae, P. oocarpa y P. teocote. En este estudio se determinó en la madera de cada especie el pH, las cenizas, el análisis de las cenizas, las sustancias extraíbles, la holocelulosa, la lignina y los taninos. Los resultados encontrados fueron: pH de 4,0 a 4,4; 0,3% de cenizas, con mayor concentración de calcio, potasio y magnesio, 17,9% a 25,4% de solubilidad en sosa; 7,6% a 8,2% de extraíbles totales, en la extracción secuencial, la mayor solubilidad se obtuvo con agua caliente, seguido en proporciones similares con ciclohexano, acetona y metanol; 68,1% a 74,7% de holocelulosa, 24,0% a 28,5% de lignina y 0,07% a 0,12% para taninos. La solubilidad de la madera para las extracciones siguió la secuencia agua > ciclohexano > acetona > metanol. El pH, la solubilidad a la sosa, la holocelulosa y la lignina presentaron una variación estadística significativa (P < 0,05) entre especies. (Pimentel, s/f), En la investigación se determinaron los componentes químicos Lignina, Celulosa, Componentes Extraíbles y Cenizas, en la madera del Pino ocote, (Pinus oocarpa Schiede ex Schltdl) procedente de plantación en Cucanjá, Tucurú, Alta Verapaz, utilizando metodología establecida por normas ASTM. Posteriormente se caracterizó químicamente la materia prima, determinando el porcentaje de taninos, lignina,celulosa, extraíbles y cenizas utilizando en algunos casos la metodología de normas ASTM D1105-56, D-1106-56, D-1103-60, D1102-56; Obteniendo valores obtenidos fueron: Celulosa está en el rango entre 47.48% y 51.90%, Lignina entre 28.14% y 30.42%, las Sustancias Extraíbles entre

 

6 10.70% y 11.48%, cenizas entre 0.2% y 0.6%. Para el caso de taninos no se obtuvieron valores cuantificables debido a su bajo contenido en la madera, contrastando con la cantidad presente en corteza que está en un rango entre 20% y 40%, el método que se utilizó no detectó cantidades menores al 0.05%. En el estudio de (Berrocal-Jiménez et al., 2004)  “Relación entre edad del árbol y su c omposic ión q uímica e en n Pinus r adia adiata ta (D (D.D .Don) on) crecido en Chile y s u importancia para la producción de bioetanol”  menciona  menciona como la edad de un árbol afecta en la catidad de extraíbles en l madera de pino, siendo de 1 a10 años y de 21 a mas de 30 las edades en la que el árbol tienen mayor porcentaje de extraíbles , demostrando así que la edad de un árbol influye en el contenido de extraíbles  figura 1 relación relación de edad edad con composició composición n química

Categoría de edad (años)

celulosa

hemicelulosa

lignina

extraíbles

%

1-3 4-6

31,05 31,76

25,99 24,15

38,96 38,8

4,65 2,08

7-10 11-15 16-20 21-25 26-30 Mas 30

37,83 41,52 41,48 42,51 40,51 36,36

24,26 21,41 21,73 22,90 25,01 23,49

32,46 31,16 29,39 30,36 33,76 34,89

2,53 1,85 1,74 2,00 2,68 2,56

 

7 2.1. 2.1.4. 4. Antecedentes sobre sob re la obt obtención ención de celulosa celulos a y ligni na

(Reyes et al., s/f) En el presente estudio de Biorefinería forestal: Extracción de hemicelulosas de Pinus radiata  radiata  para la obtención de bioetanol integrada a la producción de celulosa kraft, realizado en la universidad de Concepción, Chile. Se

obtuvo en la determinación de la composición química de la madera de P. radiata muestra  que esta se encuentra constituida por 41.2% de celulosa, 25.8% de lignina, mientras que  la fracción de hemicelulosa comprende 28.7% de la madera. De este valor, las hexosas   (galactosa, glucosa y manosa) son responsables de aproximadamente el 65% de   composición de la hemicelulosa.  figura 2Composición 2Composición química de madera madera y hemicelulosas hemicelulosas de Pinus Pinus radiata radiata

 

8  Auto toh h idr id r ólis ól is is y des lign li gn ific if icac ació ió n de (Meneses, 2017), En el presente   trabajo  “ Au madera de Pinus radiata para la recuperación de hemicelulosas y lignina con aprovechamiento de la fracción celulósica por vía enzimática ”. Se estudió el

fraccionamiento de una madera de conífera Pînus radiata,  mediante un tratamiento secuencial autohidrólisis  para recuperar de forma selectiva hemicelulosas y lignina, y evaluar la conversión de la  celulosa del sólido resultante a glucosa mediante una etapa de hidrólisis enzimática. El  interés de la autohidrólisis es que permite la extracción selectiva de las hemicelulosas, a través de un proceso que se realiza sin la adición de catalizador, resultando muy atractivo desde el punto de vista medioambiental y económico. Se evalúa la influencia de la concentración de etanol, el tiempo y la temperatura en la deslignificación de la madera mediante el proceso organosolv. Se seleccionan como condiciones de operación más favorables: 50 % de etanol, 200 ºC y 100 min, consiguiendo un sólido rico en celulosa (69,6 %), una alta deslignificación (70 %) y una buena recuperación de lignina (32,2 %). 2.1. 2.1.5. 5. Antecedentes sob re la obt obtención ención de cenizas

Según (POBLETE et al., 1998), en el estudio de “Caracterización preliminar tecnológica de Pinus ponderosa (Dougl.) creciendo en chile” el material usado es proveniente de Valdivia, Chile. Para el análisis química fueron: densidad de astillas (PATTI T 258-om-85), holocelulosa (método de Poljak), lignina (TAPPI TV 22-om-88), cenizas (TAPPI T 15-om-88), extraíbles en etanol-tolueno (TAPPI T 204-om-88), extraíbles en soda (TAPPI T 212-om-88), extraíble agua fría (TAPPI T 207-om-88), extraíbles en agua caliente (TAPPI T 207- om-88) .

 

9

 figura 3(POBLETE 3(POBLETE et et al., 1998), caracteri caracterización zación química química de Pinus Pinus ponderosa. ponderosa.

DESCRIPCIÓN TAXONÓMICA DE LA ESPECIE (Pinus radiata) Tabla 1Descripción taxonómica de la especie

TAXO TA XONO NOM MA REINO CLASE ORDEN

PLANTAE PINOPSIDA PINALES

FAMILIA ESPECIE

Pinus radiata

PINACEAE

Fuente: (Pizarro Melendez, 2015)

 

10 CARACTERÍSTICAS BOTÁNICAS Y MORFOLÓGICAS de Pinus radiata

a. PORTE  Arbol resinoso, monoico, de talla grande a muy grande, en España puede sobrepasar los 30 metros, alcanzando en otros países hasta 50 metros. Tronco recto, con ritidoma pardo-rojizo grueso, g rueso, prematuramente agrietado, rugoso, al fin pardo oscuro. Copa alta, cónica y largamente apuntada cuando es joven, globosa o truncada cuando es adulta. Ramas verticiladas, en forma de candelabro, horizontal o erecto-patente en el arranque, vertical-ascendente en sus extremos, cortas respecto a los entrenudos, característica que le proporciona al árbol un peculiar aspecto (Pizarro Melendez, 2015) b. RAÍCES Poseen raíces someras, poco desarrolladas respecto a la copa. (Pizarro Melendez, 2015) c. HOJAS Presentan hojas de 7-15 x 0,12-0,17 cm, persistentes, simples, aciculares, flexibles y color verde brillante, reunidas en grupos de 3, rodeados en la base por una vaina membranosa. (Pizarro Melendez, 2015) d. YEMAS Cuentan con ovoideo-agudas, con escamas escama s rojizas, poco resinosas. Campos de cruce del leño con dos o más punteaduras lenticulares u ovaladas, generalmente desiguales, con rebordes gruesos. (Pizarro Melendez, 2015) FRUTOS S Y SEMILLA SEMILLAS S e. FRUTO Cuentan con frutos de 7-14 x 5-8 cm, verticiladas por tres o cinco, subsentadas y muy asimétricas. Apófisis inferiores externas muy abultadas, casi planas las de la cara interna. Muy serotinas, especialmente en los ambientes húmedos en los que se cultiva esta especie. Semilla de 5-8 mm, anegrada, con ala estrecha de 15-20 mm y cabeza lignificada. Madura en otoño del año siguiente al de la floración. (Pizarro Melendez, 2015).

 

11 f. FLORES Poseen flores unisexuales, las masculinas reunidas en conos de 2 cm, color pardo amarillentas con tinte rosado, muy abundante y agrupado en la base de los brotes anuales. Las femeninas reunidas en conos color púrpura violeta, agrupados por pares o en verticilos de 3-5, situados en el ápice de los brotes (Pizarro Melendez, 2015) CARACTERÍSTICAS DE LA MADERA DE Pinus radia r adiata ta  

Proporciona muy buena calidad en la carpintería de interiores y es de mala calidad en la fabricación de pasta de celulosa química.La madera presenta unas características físico-mecánicas similares al resto de las coníferas que la hacen muy apreciada para la industria de carpintería y mueble, para la de estructuras de madera, para la del embalaje y para la de la pasta mecánica. Una desus características más sobresalientes es su homogeneidad. En esta especie la diferencia de densidad entre la madera de verano y primavera es pequeña y, por tanto, no influye tanto en el conjunto de su madera. Así, También presenta un alto grado de homogeneidad y un buen comportamiento mecánico, a pesar de que el tamaño de su anillo de crecimiento sea superior a 6,5 mm de media. Para los usos u sos actuales del pino insigne, la madera más cotizada se sitúa en los seis primeros metros a partir de la base del árbol y en la zona comprendida entre el cerne y la corteza. (Riesco Muñoz & Díaz González, 2007) 2.4. 2.4.1. 1. Característic Características as macrosc ópi ópicas cas de la ma madera dera de P Pinu inuss radiata

Son todas aquellas características que pueden ser percibidas por los órganos sensoriales. Entre estas tenemos: color, grano, brillo, textura, olor y sabor, peso, p eso, dureza y figura o veteado. (Chavesta, 2006)

 

12 a. COLOR

Es probablemente el primer aspecto que se percibe al observar una pieza de madera. Este se debe principalmente a los extractivos que se encuentran en el interior de las células leñosas. El color varía no sólo entre diferentes clases de maderas sino también dentro de una especie y a menudo aún en la misma pieza de madera. (Chavesta, 2006) El color de la madera depende principalmente de los pigmentos contenidos en las células, de la proporción de lignina y celulosa y del grano de mineraliz mineralizació aciónn y en las maderas preparadas, también del efecto de la luz y del oxígeno. ▪  ▪ 

Muy clara, casi blanca (abedul, arce, olmo…)    Amarilla oscura (encina, iroko…) 

▪ 

Marrón (roble, teka…) 

▪ 

Rojiza (caoba, sapeli, bubinga, haya…)  

▪  ▪ 

Amarilla (boj) Morada (amaranto)

▪ 

Negra (ébano)

b. GRANO.

Es la dirección o alineamiento que toman los elementos constitutivos del leño respecto a un eje imaginario que pasa por po r el centro del árbol. Se determina ubicando en primer lugar la sección transversal en un cubo de madera, para luego colocar una cuchilla en dicha sección, siguiendo la dirección de los radios y golpear con un mazo de madera, verificando la menor o mayor dificultad que ofrezca la madera para ser cortada en dirección longitudinal. Debe ir acompañado de un adjetivo que le confiera un significado más preciso, tales como: Grano Gra no recto: cuando la dirección de los elementos leñosos forma ángulos rectos con respecto al eje del árbol. Ejemplo: Lupuna blanca, Caoba, Cedro, etc. Grano oblicuo:  cuando la dirección de los elementos leñosos forma ángulos agudos con respecto al eje del árbol. Ejemplo: Diablo Fuerte, Tornillo, etc.

 

13 Grano entrecruzado:  cuando las direcciones de los elementos leñosos se

encuentran en dirección alterna u opuesta haciendo que la separación de la madera sea difícil. Ejemplo: Congona, Shihuahuaco, Estoraque, Capirona, Huayruro, etc.(Chavesta, 2006)

 figura 4 Tipos Tipos de granos granos (CHAVESTA (CHAVESTA C., 2006) 2006) 

c. TEXTURA.

Característica dada por la distribución, proporción y tamaño relativo de los elementos leñosos (poros, parénquima y fibras). Debe ser observada en la sección transversal de la madera; tiene importancia en el acabado de la madera. ma dera. (Lluncor Mendoza, 2011) Es la relación entre la anchura de la madera tardía respecto del total. El valor de la textura se relaciona con la resistencia de la madera cuando mayor sea la textura es la resistencia de la madera. (Chavesta, 2006)

 figura 5 Clasificació Clasificación n de texturas texturas (CHAVESTA (CHAVESTA C., 2006) 2006)

 

14 d. VETEADO.

Característica dada por la veta o figura que se origina en la superficie longitudinal pulida, debido a la disposición de los elementos constitutivos del leño, especialmente los vasos, radios leñosos, parénquima y los anillos de crecimiento, así como también por el tamaño y la abundancia de ellos. El tipo de veteado también depende de la sección de corte; así como del tipo de grano que pueda presentar una madera. (Chavesta, 2006).  Ar co s su per perpu pu esto es tos: s: Dado principalmente por los anillos de crecimiento y    Arco visible en corte tangencial de algunas especies.  

•

  Jaspeado: Visible en corte radial y en especies que poseen radios anchos. El principal elemento leñoso responsable de este tipo de diseño son los radios. Al

•

realizar el corte radial, el plano de seccionamiento sigue una dirección paralela a los radios y si estos son de tamaño visible se presentan como manchas o bandas extendidas a través del grano, formando el diseño jaspeado.     Bandas paralelas: Vista en corte radial, en especies que tienen anillos de crecimiento bien marcados o abundancia de tejido parenquimatoso.  

•

  Satinado: El factor determinante de este tipo de diseño es el grano

•

entrecruzado. Se observa en secciones radiales y se caracteriza por la presencia de franjas o bandas paralelas entre sí.  

 figura 6 Clasificaci Clasificación ón de veteados veteados (CHAVESTA (CHAVESTA C., 2006)

 

15 BRILLO O LUSTRE.

Es la característica de la madera producto de algunos elementos de los radios cuando son expuestas a la luz, se clasifica el brillo como opaco, medio o brillante. (Chavesta, 2006).  e. OLOR. Es una característica útil para la identificación de algunas maderas. Los olores son producidos por sustancias químicas, tales como resinas, gomas y aceites, las cuales al volatilizarse emiten olores característicos. El olor se determina humedeciendo la madera y se califica según la graduación de no distintivo o distintivo, olores fragantes y otras veces desagradables. (Chavesta, 2006).  2.4. 2.4.2. 2. Característic Características as micr microsc oscópi ópicas cas de con ífera íferass Presentan una estructura celular compleja, heterogénea.(Riesco Muñoz & Díaz

González, 2007). Está constituido por: a. VASO Y/O POROS.

Los poros son orificios o agujeros de células tubulares observables en la sección transversal, generalmente se encuentra abierto, originados por el corte transversal de un vaso. El tejido vascular tiene la función de conducción longitudinal del agua libre y las sustancias alimenticias en el árbol. Porosidad difusa:   Es la disponibilidad donde se presentan poros de diferentes tamaños, distribuidos irregularmente en la madera. Porosidad circular:  Notoria diferencia del tamaño en madera de primavera y de

verano; estas maderas se encuentran en climas templados.  Porosidad semi circular:  Es donde se observa una transición gradual en cuanto

•

al tamaño de los poros. Los poros se presentan aislados, cuando cada uno se presenta sólo y separado de los restantes por tejido diferente, generalmente son de eje redondo y ovalado con el eje

 

16 mayor en sentido radial. También se presentan los poros múltiples radiales, cuando se encuentran agrupados dos o más vasos, generalmente en sentido radial los vasos intermedios presentan la otra cara redondeada. (Riesco Muñoz & Díaz González, 2007). b. FIBRAS Son células largas, fusiformes existentes solamente en latifoliadas, provistas de perforaciones laterales llamadas punteaduras que facilitan el paso de nutrientes. Su función principal es de sostén del leño o resistencia mecánica. Se observan con una lupa de 10 aumentos o al microscopio. (Chavesta, 2006).

c. TRAQUEIDAS:

Es un tejido fibroso lignificado, con punteaduras redondeadas y extremos no perforados, tiene un aspecto y forma característicos en las coníferas, con punteaduras grandes y aureoladas. (Chavesta, 2006). d. PUNTEADURAS: Sobre las paredes de las traqueidas se pueden presentar una serie de modificaciones de importancia funcional y d diagnóstico. Estas modificaciones son las punteaduras, crasulas, trabéculas y engrosamientos. (Chavesta, 2006). e. PARENQUIMA Las células parenquimáticas axiales se encargan de cumplir función de almacenamiento de sustancias de reserva mientras forman parte de la albura. (Riesco Muñoz & Díaz González, 2007). f. Radios Los radios en coníferas están constituidos, principalmente por parénquima radial, en algunos casos también pueden presentar parénquima epitelial y células llamadas traqueidas radiales. Sus principales centros de almacenamiento de sustancias alimenticias en la xilema se coníferas son los radios. (Riesco Muñoz & Díaz González, 2007).

 

17

Tabla 2 Estructura microscópica de coníferas en sus secciones 

SECCIÓN

TRANSVERSAL

ESTRUCTURAS MICROSCÓPICAS Canal resinífero longitudinal Radios leñosos Traqueidas longitudinales Sección de punteadura aereolada

Punteadura aereolada en RADIAL

TANGENCIAL

traqueidas Traqueidas radiales Células de parénquima radial Zona de cruzamiento Canal resinífero transversal

CONTENIDO DE HUMEDAD

(Ihmaidan & Monardez, 2006), El contenido de humedad de la madera es uno del parámetro más importante a considerar para los distintos propósitos en que será utilizada, actualmente se utilizan secadores industriales para satisfacer estrictamente las exigencias de los mercados internacionales, que se orientan crecientemente hacia madera seca. Las nuevas normas de la Comunidad Europea, por ejemplo, prevén la prohibición en un futuro próximo de la entrada de madera aserrada verde a los países asociados, incluso a la madera para pallets se anticipa que las exigencias de calidad llegarán a tal nivel que incluirán normas estrictas no sólo para sus dimensiones y resistencia mecánica sino también para su contenido de humedad

 

18 La madera está compuesta fundamentalmente de celulosa, hemicelulosa y lignina. La primera puede absorber importantes cantidades de agua, mientras que la lignina la repele. Incluso en ambientes muy secos la madera es capaz de alcanzar una humedad relativa del 5%, (“Manual para operadores de secadores convencionales para madera”, s/f) , El contenido de humedad es el porcentaje en peso que tiene el agua libre más el agua higroscópica con respecto al peso de la muestra anhidra, este contenido de humedad de la madera también representa la relación entre la masa de agua que contiene y la masa de madera sin agua. (Es decir, si un trozo de madera de 100 kg contiene 50 kg de agua, el porcentaje de humedad es del 100 %). El contenido de humedad de una madera cortada recientemente suele ser del 40-200 %. En un uso normal, el contenido de humedad de la madera oscila entre el 8 % y el 25 % según su peso, dependiendo de la humedad relativa del aire. 2.5.1. CAL CALCULOS CULOS DEL CONT CONTENIDO ENIDO DE HU HUMEDAD MEDAD EN LA MADERA

Determinación del contenido de humedad especifica (CHE) Teóricamente, el CHE de la madera puede ser calculado en base a gráficos y ecuaciones, que para determinadas condiciones constantes de T y HR del ambiente, entregan un determinado valor del CHE de la madera (Simpson 1971, 1973, 1998, Galvão 1975, Avramidis 1989, Chen et al. 2009). Simpson (1973), comparó diferentes modelos de predicción del CHE de la madera, y concluyó que para expresar la humedad de equilibrio de la madera en función de la T y HR, el mejor modelo fue el que se basaba en la teoría de sorción de Hailwood y Horrobin, el cuál predice el CHE de la madera (en %), independiente de la especie:

 

19 2.5.2. DETERMINACION DEL CONTENIDO DE HU HUMEDAD MEDAD INICIAL

El contenido de humedad por el método de secado en estufa mediante la siguiente ecuación:

Donde CHS es el contenido de humedad de la probeta secundaria (%); Mh es la masa húmeda de la probeta secundaria (g) y M0 es la masa anhidra de la probeta secundaria (g). Para determinar la masa anhidra de la probeta principal (M0p), los valores de CHS de las probetas secundarias, B1 y B2, se promedian y el valor se considera como el contenido de humedad inicial de la probeta principal (CHi). La masa anhidra de la probeta principal se determina mediante la siguiente expresión:

La M0p se utiliza para determinar el CHE de cada probeta principal, con la siguiente expresión:

Donde Ma es la masa actual de la probeta principal (g). Con las mediciones de la masa saturada en agua (MS), la masa anhidra (M0) y el volumen saturado (VS), se determina el contenido de humedad máximo (CHmax) con la siguiente ecuación:

2.5. 2.5.3. 3. Facto Factores res que in influy fluy en en la cantidad de humedad en la madera

(Foglia, 2005)La madera es un material vivo que experimenta cambios. Si absorbe humedad se hincha y si la expulsa se contrae. Por esta razón, cuando se instala

 

20 madera en ambientes de interior o exterior -como jardines, piscinas o parques- es es necesario tratarla. La exposición a la lluvia y a la humedad ambiental puede causar un deterioro importante en la madera. Lo que buscan estos tratamientos es mejorar su estado de conservación, a la vez que previenen la aparición de carcoma o la acción de los hongos, La madera es un material higroscópico, lo que significa que es un material que absorbe agua. El agua penetra en la madera de tres formas diferentes: en forma líquida, a través de los lúmenes de las células mediante tensión capilar; en forma de vapor, a través de los lúmenes de las células; o mediante difusión molecular, a través de las paredes celulares. El contenido de humedad de la madera representa la relación entre la masa de agua que contiene y la masa de madera sin agua. (Es decir, si un trozo de madera de 100 kg contiene 50 kg de agua, el porcentaje de humedad es del 100 %). El contenido de humedad de una madera cortada recientemente suele ser del 40-200 %. En un uso normal, el contenido de humedad de la madera oscila entre el 8 % y el 25 % según su peso, dependiendo de la humedad relativa del aire. En verano el aire flujo del exterior al interior, el invierno. EXTRACTIVOS DE LA MADERA 2.6. 2.6.1. 1. Extractiv os d e la ma madera dera en agua fría y agua caliente

El término extractos cubre una amplia variedad de compuestos c ompuestos que pueden ser separados de la madera mediante extracciones con agua caliente ca liente o fría con disolventes orgánicos. Se encuentran en la madera en pequeña cantidad, pero su presencia puede interferir en la deslignificación, la cantidad y la composición de los ex extractos tractos varían según la especie considerada. Entre ellos se encuentran los taninos, más abundantes en las frondosas, cuya estructura química participa en la coloración de la madera, y los terpenos y terpenoides, polímeros del isopreno, que contienen funciones ácidas carboxinicas, ácidos resínicos, que se encuentran principalmente en las coníferas. Otro grupo de extractos de la madera son los ácidos grasos, compuestos por una cadena hidrocarbonada, saturada o no, con una función carboxílica terminal. En la madera se

 

21 encuentran principalmente en forma de ésteres del glicerol, pudiéndose extraer con disolventes orgánicos, como la acetona, éter etílico o éter de petróleo. Además de celulosa, hemicelulosa y Lignina que son componentes macromoleculares, los árboles contienen otras sustancias en menor proporción, que no entran en la composición de las paredes celulares. Estos son los extractivos o extraíbles de los árboles y constituyen una fuente importante de fitoquímicos. La cantidad y composición de ellos depende de la especie, la parte del árbol, la época del año, las condiciones de crecimiento y otros factores. Todas las especies de madera y la mayoría de los vegetales contienen cantidades variables de algunas sustancias químicas diferentes a los carbohidratos y a la lignina que constituyen la pared celular. los extraíbles que se encuentran en los tejidos vegetales son sustancias tales como terpenos, fenoles, taninos, minerales, azúcares, hidrocarburos alifáticos a lifáticos v aromáticos, ácidos alifáticos y aromáticos, esterinas, aceites esenciales, ácidos grasos y resinosos, resinas, grasas y otros. Existe una considerable variación en la distribución de los extraíbles en un árbol; ellos se encuentran encu entran distribuidos en follaje, madera, corteza v raíces. Siendo la corteza y las raíces las partes donde se encuentran en mayor m ayor concentración los extraíbles (Roberto, 1986). La producción de sustancias extraíbles de la madera se divide en dos grupos fundamentales: • Producción de colofonia y trementina a partir de la resina, por destilación. Colofonia. Es una sustancia frágil, de aspecto vítreo, color que va del amarillo claro al

pardo, soluble en la mayoría de los disolventes orgánicos. Está constituida por una mezcla amorfa de hasta 98 % de ácidos resinosos y sustancias neutrales no saponificables. La colofonia de resina de pino está constituida por 92 % de una mezcla de ácidos resinosos; 0,4 - 1,6 % de productos grasos y 6,4 % de productos neutrales. neu trales. (Tamchuk,1973) Trementina. Constituye la fracción volátil de la resina. Está formada por una mezcla de hidrocarburos terpénicos (fórmula general: C10 H16). Casi todos estos

 

22 hidrocarburos tienen tendencia a la isomerización mediante la acción de ácidos, elevada temperatura, luz, catalizador y otros factores. • Obtención de productos derivados de colofonia y trementina Derivados de colofonia. Se denominan con más frecuencia colofonias modificadas. Son productos de diversas reacciones como polimerización, cloración, hidrogenación, oxidación, etc.; ácidos resinosos (abiético, levopimárico, dextropimárico); de xtropimárico); resinas sintéticas; resinatos (de Ca, Zn, Mn, Pb, Cu) ¸emulsionadores, etc. Derivados de trementina. Se destacan los pinenos (a y b), camfeno, alcanfor y otros. (Emilianova, 1969) Extractivos son los compuestos de composición química variada, como gomas, grasas, resinas, azúcares, aceites, almidones, alcaloides, y taninos. El término está basado en la posibilidad (por lo menos parcial) de extracción de la madera con agua fría o caliente o solventes orgánicos neutros, como alcohol, benceno, acetona o éter. (Pimentel, 2005). Tabla 3 Composición química de la madera

Fuente: (Bernabé-Santiago et al., 2013)

 

23 2.6.1.1. 2.6. 1.1. EXT EXTRAIBLES RAIBLES EN Alc oh ohol ol - benc eno

Al material extraído en alcohol - benceno se lo trata con agua a baño María por tres horas. El agua caliente disuelve todos los extractivos que no fueron solubles en la etapa anterior. Incluye el resto de los taninos, azúcares, aminoácidos, alcoholes, etc. Para calcular el valor de esta determinación se debe tener en cuenta que no se trabajó con la muestra original sino con la que ya fue extraída con alcohol benceno. Se considera que la suma de solubles en alcohol  – benceno y agua caliente corresponde al total de extractivos que posee la madera. (Núñez, 2008) Determinación de extractivos en agua caliente según la Norma ASTM-D- 1110-56 % solu so lubles bles (agua) = (P/ (P/W)* W)*100 100

Donde: P= Peso perdido de aserrín durante determinación. W= Peso seco de muestra Fuente: NTP 251.010: MADERA. Método para determinar el contenido de humedad. 2.6. 2.6.2. 2. Facto Factores res que afectan el cont contenido enido de extraíbles en la madera Existe variación en la distribución de extraíbles en un árbol, los que se distribuyen en el follaje, madera, corteza y raíces, siendo estas artes donde se concentra mayor cantidad de extraíbles La composición química del follaje varía en dependencia de diferentes factores como: la especie, la época del año, las condiciones de crecimiento, los factores edafoclimáticos, los tratamientos silviculturales y el sitio, e incluso durante las horas del día. (Torres Caro & Zamudio Arancibia, 2002)  La madera es un material vivo que experimenta cambios. Si absorbe humedad se hincha y si la expulsa se contrae. Por esta razón, cuando se instala madera en ambientes de interior o exterior -como jardines, piscinas o parques- es necesario tratarla. La exposición a la lluvia y a la humedad ambiental puede causar un deterioro importante en la madera. Lo que buscan estos tratamientos es mejorar su estado de

 

24 conservación, a la vez que previenen la aparición de carcoma o la acción de los hongos. Las sustancias extraíbles en solventes de baja polaridad varían en cuanto a su cantidad y composición, según el disolvente que se utilice para su extracción. La fracción lipídica obtenida cuando se utiliza bencina como disolvente ha demostrado la presencia de aceites esenciales, pigmentos verdes (clorofila, feofitina, clorofilida, feoforbidas), carotenoides (b -caroteno, a -caroteno, luteína), vitaminas liposolubles (vitaminas D, E, K y F), lípidos neutrales (hidrocarburos, alcoholes, aldehídos, cetona cetonas, s, ácidos grasos saturados y no saturados, ceras, ácidos resinosos, esterinas esenciales, glicéridos, fosfolípidos, glicolípidos (fitoglicolípidos, β -sitosterina) y sustancias minerales según (Torres Caro & Zamudio Arancibia, 2002). La celulosa en los árboles

La celulosa es el principal constituyente de la pared celular. Se trata de un homopolisacárido compuesto por unidades de D-glucosa unidos mediante enlaces β  (1→4) glucosídicos. El grado de polimerización (GP) medio de las celulosas nativas varía entre 8.000 y 10.000 unidades. Presenta una estructura lineal que facilita los enlaces de hidrógeno intra- e inter-moleculares entre los grupos hidróxilos, provocando la agregación de cadenas de celulosas en fibrillas elementales con un alto grado de cristalinidad. Estas fibrillas elementales se conforman con la unión de 30 a 100 cadenas de celulosa mediante puentes de hidrógeno. Las agregaciones de éstas generan microfibrillas, que presentan una sección transversal de 10-30 nm, y éstas a su vez, macrofibrillas, con secciones de unos 500 nm. Esta estructura le confiere la insolubilidad en agua y en disolventes comunes como alcoholes, éteres, acetona, etc. (Téllez-Sánchez et al., 2010)

 

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 figura 7Estructura 7Estructura de la celulosa celulosa (Téllez-Sánchez (Téllez-Sánchez et al., 2010)

La celulosa presenta diferentes formas polimórficas, diferenciadas por las dimensiones de la celda, la geometría, la orientación de la cadena y su polaridad. La forma natural de la celulosa es la cristalina, denominada como Celulosa I. A su vez se compone de dos tipos de celulosa: I α y Iβ. La primera de ellas es la predominante en algas; mientras que la segunda lo es en plantas como la madera. La modificación de la celulosa I da lugar a Celulosa II, para ello se somete a tratamientos como la mercerización (tratamiento alcalino) o a través de la disolución y regeneración de la misma. La celulosa tipo II es termodinámicamente más estable y más amorfa que el tipo I. La principal diferencia entre los tipos I y II es la posición de sus cadenas de glucosa, la Celulosa I tiene las cadenas de forma paralela; mientras que la Celulosa II las tiene en orientación antiparalela. Otros tipos de celulosa según su forma cristalina son la Celulosa III y Celulosa IV, que se obtienen a través de tratamientos con amoniaco líquido o glicerol (Lavoine y col., 2012; Trache y col., 2016). La celulosa no es completamente cristalina, sino que presenta regiones amorfas que interrumpen el orden de su cadena longitudinal. Algunos estudios apuntan que las regiones desordenadas suponen solamente 4-5 monómeros de glucosa en una cadena de 300 unidades (Nishiyama, 2003).

 

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 figura 8 Estructura Estructura molecular molecular de de la celulosa celulosa con extremos extremos reductor reductor y no reductor reductor (Trache (Trache y col, 2016). 

La lignina en los árboles

La lignina es uno de los biopolímeros b iopolímeros más abundantes en las plantas y junto con la celulosa y la hemicelulosa conforma la pared celular de las mismas en una disposición regulada a nivel nano-estructural, dando como resultado redes de lignina-hidratos de carbono. La composición o distribución de los tres componentes en esas redes varía dependiendo del tipo de planta. En el caso de la composición de la madera, los rangos más comúnmente encontrados son: Celulosa: 38-50%; Hemicelulosa: 23-32% y Lignina: 15-25%(Bernabé-Santiago et al., 2013). La lignina está presente en todas las plantas vasculares, y al igual que muchos otros componentes de la biomasa, se forma mediante la reacción de fotosíntesis. La lignina está considerada como un recurso renovable asequible y de potencial uso industrial, cuya producción anual se ha estimado en el intervalo de 5-36 x 108 toneladas. En la Tabla 1 se presentan los porcentajes con respecto al contenido de lignina de varios tipos de plantas importantes desde el punto de vista comercial (Gellerstedt & Henriksson, 2008).

 

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Tabla 4 Porcentaje de lignina en diferentes tipos de plantas (Gellerstedt & Henriksson, 2008).

La definición estructural de la lignina nunca ha sido tan clara como la de otros polímeros naturales tales como celulosa y proteínas, debido a la complejidad que afecta su aislamiento, análisis de la composición, y la caracterización estructural. El problema de una definición precisa para la lignina se asocia con la naturaleza de sus múltiples unidades estructurales, las cuales no suelen repetirse de forma regular, dado que la composición y estructura de la lignina varían dependiendo de su origen y el método de extracción o aislamiento utilizado (Gellerstedt & Henriksson, 2008) En general, las ligninas son copolímeros que se derivan principalmente de tres unidades fenilpropanomonoméricas (monolignoles) básicas: alcohol p-cumarílico, alcohol coniferílico y alcohol sinapílico (Gellerstedt & Henriksson, 2008).

 

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 figura 9 modelo modelo estructural estructural de la la lignina para para madera madera acerrada(Gellers acerrada(Gellerstedt tedt & Henriksson, Henriksson, 2008)

2.8. 2.8.1. 1. Característic Características as de la lig lignina nina

La lignina es obtenida por la extracción irreversible del agua de los azúcares, creando compuestos aromáticos. Los polímeros de lignina son estructuras transconectadas con un peso molecular de 10.000 uma. La lignina representa el 30 % de los componentes del vegetal. Si se eliminan las celulosas, los carbohidratos, los azúcares, las sales inorgánicas y las proteínas, solo resta esa sustancia péptica que será preciso separar por medio de procesos químicos para obtener la pulpa. La eliminación de la lignina y de los demás elementos no fibrosos, se realiza en un digestor y en un medio alcalino desintegrante como co mo la sosa cáustica. Una vez completado el proceso llamado de cocción o lixiviación, los vegetales deben sufrir un lavado exhaustivo y un posterior tratamiento mecánico para liberar totalmente las células individuales.

 

29 La lignina no es un componente que se halla presente en todas las plantas, pero cumple varias funciones importantes, interviene con la protección y el crecimiento. También se encarga de preservar los componentes hidrofílicos (celulosa y hemicelulosa) que no cuentan con la estabilidad y rigidez típica de la lignina. Como se encuentra en la parte exterior, funciona como defensa contra la distorsión y la compresión, permitiendo que la celulosa sea quien se haga cargo de la resistencia a la tensión. Los componentes de la pared pierden resistencia mecánica debido a la humedad, es necesaria la presencia de la lignina como componente impermeable al igual que aporta protección a posibles microorganismos y agentes microbiológicos. La lignina impide que las enzimas degraden componentes celulares vitales.(Gelambi, 2019) 2.8. 2.8.2. 2. Grupos fu nci ncionales onales de la lignin lignina a a) Grupos metoxílico metoxílicoss (OCH (OCH3)

Es el grupo funcional más particular de la lignina y a pesar de aparecer también en las poliosas, cerca del 90% de los grupos metoxílicos de madera son de la lignina. De forma general, la lignina de las coníferas presenta en torno del 16% de OCH3 (0,95/unidad de fenil-propano) y de las latifoliadas cerca del 22% (1,40/unidades de fenil-propano). (Lignina  – La química de la madera | La Guía de Química, s/f) b) Grupos H Hidrox idroxílicos ílicos (O (OH H- )

Los grupos hidroxílicos que encontramos presentes en las ligninas representan alrededor del 10% de su peso (1,1/unidad de fenil-propano) tanto para árboles coníferas como para latifoliadas. Estos grupos en general son de naturaleza fenólica o alcohólica (alcoholes primarios, secundarios y terciarios). (Lignina  – La química de la madera | La Guía de Química , s/f) 2.8. 2.8.3. 3. Método Método s de aislamiento de la ligni lignina na El aislamiento de la lignina residual o natural de forma cuantitativa no posee un método establecido depende del tipo de materia prima, generalmente es de naturaleza heterogénea como la madera y la pulpa, debido a su compleja estructura se corre el

 

30 riesgo de modificarla estructuralmente en el proceso. Sin embargo, se cuenta con información sobre la reactividad de la lignina y sus grandes aplicaciones puede llegar a ser muy valiosa. La forma en la que se realiza la pasta de celulosa empleada por la industria papelera determina el tipo de lignina industrialmente asequible, o al menos las más asequibles en la actualidad. Hay tres tipos de ligninas que corresponden a los tres procesos químicos mayoritarios para la fabricación de pasta de celulosa, a saber: del tipo sulfito, kraft y soda; los cuales se describen a continuación (Kirk & Obst, 1988).  figura 10 Diferentes Diferentes tipos tipos de métodos métodos para para el aislamiento aislamiento de lignina lignina (Adaptada (Adaptada de Obst Obst & Kirk,   Kirk,

 

31 Las cenizas en las maderas

Las cenizas se componen de sustancias inorgánicas que permanecen tras la incineración de la madera como potasio, calcio, magnesio o sodio. El contenido de cenizas supone entre 0,2 y 0,5 % en maderas de climas templados y se incrementa hasta el 1 % en maderas tropicales (Windeisen y Wegener, 2009). El contenido de los constituyentes inorgánicos varía en gran parte con las condiciones de ambiente bajo las que el árbol ha crecido. Poco se ha publicado con respecto a la distribución morfológica de elementos en la célula. Por micro incineración.(Barahona Olmos, 2005)

 figura 11 Composició Composición n quimica quimica de Pinus radiata(Gálvez, radiata(Gálvez, 2001) 2001)

 

32 2.9.1. 2.9 .1. Uso de las ceni cenizas zas

La ceniza de restos vegetales es sin duda uno de los primeros fertilizantes o abonos que los humanos utilizamos como enmienda para corregir y enriquecer los suelos de cultivo. En aquel pasado remoto, seguramente observamos a la naturaleza y caímos en la cuenta de que después de un incendio, la vegetación que volvía a nacer, lo hacía con gran vigor. Hasta hace pocos años e incluso en la actualidad los agricultores y ganaderos tradicionales han venido quemando bosques, zonas de matorral y también pastos con dos objetivos fundamentales: eliminar la vegetación del terreno y, al mismo tiempo, aprovechar las cenizas de la quema para corregir, enriquecer y mejorar la actividad microbiana del suelo. (Barahona Olmos, 2005)

 

33 III. 3.1.

METODOLOGIA

LUGAR DE EJECUCIÓN

El estudio se realizó en el laboratorio de Tecnología de la Madera e Industrias Forestales – FACULTAD DE CIENCIAS FORESTALES Y DEL AMBIENTE-UNCP.

 figura 12 Vista Vista panorámica panorámica del del lugar de ejecución ejecución  Fuente: Propia

3.2.

MATERIALES

a. Árb Árbol ol de Pinus radiata Tabla 5 . Ficha técnica de recolección de material biológico

ESPECIE ESPECI E LUGAR

Pinus Pinu s radi radiata ata AV. UNIVERSITARIA N° 550 SAÑOS CHICO - EL TAMBO HUANCAYO DENTRO DE LA I.E. JOSE FAUSTINO SANCHEZ CARRION

COORDENADAS

LATITUD: 12°1"38.26" S LONGITUD: 75°13"45.24" O

ESTADO FITOSANITARIO FUSTE

SANO

ALTURA DIAMETRO NORMAL

CONICO SIN DEFORMACIONES 14 metros DAP. XXX

 

34

TIPO

PLANTACION EN UNA DE SUS AREAS VERDES, CRECIO CON CUIDADOS DE JARDINERIA (PODAS, RIGOS Y ABONOS. 16 AÑOS

EDAD RECOLECION DE MUESTRAS

LAS MUESTRAS SE RECOLECTARON A 0.5 M DE LA ALTURA DEL DAP. Fuente: Propia

b. Descripción macroscópica

Se utilizo los siguientes materiales: ❖ 

Torta de la especie Pinus Radiata

❖ 

Xilotecas con corte transersal, radial y longitudinal

❖ 

Cubos

❖ 

Lupa ❖  Guardapolvo c. De Descripc scripc ión micros cópica Se utilizo los siguientes materiales: ❖  Montaje de la especie Pinus Radiata en corte transversal, radial y tangencial   ❖  Microscopio ❖

  Guillet Guardapolvo d. Conte Contenido nido de humedad Se utilizo los siguientes materiales: ❖ 

❖ 

Guardapolvo ❖  Astillas de pino ❖  Horno de secado ❖  Aserrín ❖  Pinzas

 

35 e. Extraíbles en agua fría

Se utilizo los siguientes materiales: ❖ 

2.00 gr. de aserrín.

❖ 

Papel aluminio (metálico). ❖  Capsula o Crisol de por porcelana. celana. ❖  Varilla de vidrio. ❖  Pinzas metálicas. ❖  Vaso de precipitación de 400 ml. ❖  Matraz de Kitasato. ❖  Embudo Buchner. ❖ 

Agua destilada 300 ml.

❖

  Papel filtro. Balanza de precisión. ❖  Desecador de vidrio.

❖ 

❖ 

Termostato. ❖  Cámara fotográfica. ❖ 

Libreta de apuntes. ❖  Guardapolvo. f. Extraíbles en agua caliente

Se utilizo los siguientes materiales: ❖  2.00 gr. de aserrín. ❖  Capsula de porcelana. ❖  Varilla de vidrio. ❖  Pinzas metálicas. ❖  Matraz de Erlenmeyer 200 ml. ❖ 

Matraz de Kitasato. ❖  Embudo Buchner. ❖  ❖ 

Agua destilada 100 ml. Papel filtro.

 

36 ❖ 

Equipo Baño María. ❖  Balanza de precisión. ❖ 

Desecador de vidrio.

❖ 

Termostato. ❖  Cámara fotográfica. ❖  Libreta de apuntes. ❖  Guardapolvo. g. Extraíbles en alcoho l - benceno Se utilizo los siguientes materiales: ❖  4.00 gr. de aserrín. ❖ 

Capsula de porcelana.

❖  ❖ 

Pinzas metálicas. Alcohol – benceno 150 ml. ❖  Papel filtro. ❖ 

Extractor Soxhlet. ❖  Balón de extracción de 250 ml.

❖ 

Balanza de precisión. ❖  Desecador de vidrio. ❖  Termostato. ❖  Cámara fotográfica. ❖  Libreta de apuntes. ❖  Guardapolvo. h. Extracción de celulosa Se utilizo los siguientes materiales: ❖  1.00 gr. de aserrín libre de extractivos. ❖  Frasco de vidrio con tapa hermética 100 ml. ❖ 

Peróxido de hidrogeno y Ácido acético 15 ml. (proporción 2:1) ❖  Agua destilada. ❖ 

❖ 

Pinzas metálicas. Papel filtro.

 

37 ❖ 

Balanza de precisión. ❖  Termostato. ❖ 

Cámara fotográfica.

❖ 

Libreta de apuntes. ❖  Guardapolvo. i. Extracción de lignin a Se utilizo los siguientes materiales: ❖  gr de aserrín li libre bre de extractivos ❖  Vaso de precipitación de 250 ml. ❖  Vaso de precipitación de 800 ml. ❖  Ácido sulfúrico al 25%. ❖  Ácido sulfúrico al 80%. ❖  Ácido fosfórico al 85%. ❖  Cloruro se sodio. ❖  Agua destilada. ❖  Equipo de baño maría. ❖  Termómetro. ❖  Varilla de vidrio. ❖  Papel filtro. ❖  Balanza de precisión. ❖  Termostato. ❖  Cámara fotográfica. ❖  Libreta de apuntes. ❖  Guardapolvo. ❖  Papel tornasol.  j. Ex Extr tracc acc ión ió n d e cen izas

Se utilizo los siguientes materiales: ❖  2.00 gr. de aserrín. ❖  Crisol tarado. ❖  Balanza de precisión. ❖  Mufla. ❖  Desecador de vidrio. ❖  Cámara fotográfica. ❖  Libreta de apuntes. ❖ Guardapolvo. 

 

38 3.3.

METODOLOGIA

La metodología utilizada para el estudio fue práctica  – analítica. 3.3. 3.3.1. 1. Descripc Descripc ión macroscópi ca y microscópi ca a. De Descripc scripc ión macroscópic a

b. Se realizó con la guía de Caracteres para identificación macroscópica de la madera de Coníferas (IAWA 2004; HEINZ 2004) c. De Descripc scripc ión micros cópica Se realizó con la guía de Caracteres para identificación microscópica de la madera de Coníferas (IAWA 2004; HEINZ 2004) 3.3.2. Composición química a. Contenido de humedad hum edad b.

c.

d.

e. f.

g.

Se utilizo el método de medida gravimétrico (Secado por horno). Extraíbles en agua fría El análisis químico se realizó en base a las normas ASTM (American Society for Testing and Materials) y la que se empleo fue la  ASTM  – D – 1110 - 56.  Extraíbles en agua caliente El análisis químico se realizó en base a las normas ASTM (American Society for Testing and Materials) y la que se empleo fue la  ASTM  – D – 1110 - 56.  Extraíbles en alcoho l  – benceno El análisis químico se realizó en base a las normas ASTM (American Society for Testing and Materials) y la que se empleo fue la  ASTM  – D – 1107 - 56. Extracci Extracción ón de celulo sa Se utilizo el método peróxido – acetico para la extraccio0n ce celulosa. Extracción de lignina El análisis químico se realizó en base a la norma AFNOR (Association française de Normalisation) y la que se empleo fue la  AFNOR Pr + 12-013.  Extracci Extracción ón de cenizas El análisis químico se realizó en base a las normas ASTM (American Society for Testing and Materials) y la que se empleo fue la  ASTM D 1102 – 56.

 

39

3.3.3. Procedimiento a. Pre campo

Búsqueda de información de antecedentes del estudio. b. Campo

1. obtención de material biológico ➢  Para el presente estudio se usó madera que se extrajo de un árbol en pie ubicada en la institución educativa José Faustino Sánchez Carrión - Saños Chico, El Tambo – Huancayo. ➢  Se procedió al talado del árbol del cual se obtuvo rodajas. ➢  Esta rodaja fue lleva al aserradero pera ser cortados en torta de 5 cm, xilotecas cubos de 5x5 y cubitos pequeños de 1.5x1.5. ➢  En el laboratorio de la facultad de Ciencias Forestales y del Ambient Ambiente, e, se hizo la descripción microscópica y macroscópica. De la torta se obtuvo el aserrín con una hoja sierra de la albura a lbura y duramen lo cual se procedió a pa pasarlo sarlo a través de un tamiz. Este material fue utilizado en la determinación de extractivos en agua caliente, agua fría y en alcohol benceno. c. Procedimiento

1. Identific ar las característic característic as macros cóp cópicas icas de la especie Pinus Radiata

Se identifico las características macroscópicas de la especie en una torta con ayuda de una lupa. 2. Identific ar las característic características as micr microsc osc ópic as de la especie Pinus Radiata Se logro observar las características organolépticas de la especie con ayuda de un microscopio y montajes en los cortes tangencial, transversal y longitudinal respectivamente. 3. De Determin termin ar el por porcentaje centaje de contenido con tenido de hum humedad edad

 

40 Para realizar una medición usando el método de horno de secado, se toma una muestra de material y se pesa. Después de haberse secado por un periodo de tiempo (24 o más horas) hasta que se consiga un peso constante, la muestra se pesa de nuevo, la diferencia de peso se usa para calcular el contenido original de humedad. Formula:

Donde:

%      ℎℎ   = (ℎ−  ) 100 

Ph : Peso del aserrín humedo. Ps : Peso del aserrín anhidro sin extractivos. 4. De Determin termin ar e ell porcentaje de extractiv os en agua fría

Se siguieron los siguientes pasos: ➢  Preparar 2.00 gramos de aserrín de humedad conocida. ➢ 

Colocar la muestra con la capsula en el ttermostato ermostato a 105º C. durante 24 horas. ➢  Colocar la muestra en el desecador y pesar. Este peso será considerado como peso del aserrín anhidro.

➢ 

Colocar la muestra en un vaso de preci precipitación pitación de 400 ml. ➢  Cubrir el aserrín con 300 ml de agua destilada. ➢  Introducir lla a muestra en el termostato a una temperatura de 23 ± 2 C°, agitar de tiempo en tiempo con la varilla de vidrio y dejarlo por un espacio de 48 horas. ➢  Retirar y colocar la muestra sobre el Embudo Buchner y Matraz de Kitasato para realizar el filtrado del material y lavar con agua destilada fría.

 

41 ➢ 

Colocar la muestra en la capsula de porcelana y secar en el termostato a 105 °C hasta obtener un peso seco constante.

(Aproximadamente 24 horas) ➢  Retirar la muestra y colocarla en el desecador de vidrio por 30 minutos aproximadamente y pesar. Este peso será considerado como peso del aserrín anhidro sin extractivos. Formula:

%       = (1−2 1 ) 100 

Donde:

P1:  Peso del aserrín anhidro. P2: Peso del aserrín anhidro sin extractivos 5. De Determin termin ar e ell porcentaje de extractiv os en agua ca caliente liente

Se siguieron los siguientes pasos: ➢  Preparar 2.00 gramos de aserrín d dee humedad conocida. ➢  Colocar la muestra muestra con la capsula en el termostato a 105º C. durante 24 horas. ➢ 

Colocar la muestra en el desecador y pesar. Este peso será

considerado como peso del aserrín anhidro. ➢  Colocar la muestra en el Matraz Erlenmeyer de 200 ml. ➢ 

Cubrir el aserrín con 100 ml de agua destilada. ➢  Introducir el Matraz Erlenmeyer con la muestra muestra en el recipiente del equipo Baño María durante aproximadamente 3 horas. ➢ 

Retirar y colocar la mu muestra estra sobre el Embudo Buchner y Matraz de Kitasato para realizar el filtrado del material y lavar con agua caliente.

 

42 ➢ 

Colocar la muestra muestra en la capsula de porcelana y secar en el termostato a 105 °C hasta obtener un peso seco constante.

(Aproximadamente 24 horas) ➢  Retirar la muestra y colocarla en el desecador de vidrio por 30 minutos aproximadamente y pesar. Este peso será considerado como peso del aserrín anhidro sin extractivos. Formula:

Donde:

%        = (1−2 1 ) 100 

P1:  Peso del aserrín anhidro. P2:  Peso del aserrín anhidro sin extractivos. 6. De Determin termin ar el con tenido de extraíbles en alcohol alcoho l  – benceno

Se siguieron los siguientes pasos. ➢  Preparar 4.00 gramos de aserrín de humedad conocida. ➢ 

Colocar la muestra en el papel filtro. ➢  Colocar la muestra con el papel en el extractor soxhlet. ➢  Limpiar, secar y pesar el balón al mili miligramo gramo más cercano. Colocar el balón de extracción con 150 ml. de alcohol – benceno. ➢  Realizar la extracción durante 3 a 4 horas, de manera que el soxhlet se descargue aproximadamente 6 veces por hora. (dependerá de la

➢ 

especie estudiada) ➢  Finalizado el proceso, recuperar el solvente que queda en la cámara del extractor. ➢  Seguir destilando hasta que el residuo del balón sea de 20 a 25 ml. ➢  Evaporar el solvente del balón, secar el balón y contenidos en el termostato por una hora a 105 °C, enfriar en el desecador y pesar.

 

43 Fórmula:

1 ) 100  %     ℎ ℎ   = (2∗ Donde: W1: Peso del aserrín anhidro. W2: Peso del aserrín anhidro sin extractivos. P: Peso de extractivos. P= es la diferencia del peso de balón con extractivos con el peso del balón.  7. De Determin termin ar el por porcentaje centaje de celulosa celulo sa Se siguieron los siguientes pasos: ❖ 

Preparar 1.00 gramo de aserrín libre de extractivos.

❖ 

Colocar la muestra en el frasco de vidrio. ❖  Agregar los 15 ml de la mezcla de peróxido peróxido de hidrogeno y ácido

acético. ❖  Colocar la muestra en el termostato por 48 horas. ❖  Una vez desintegrada la muestra, filtrar y lavar con agua destilada. ❖ 

Secar la muestra en el termostato y pesar.

Formula: Los resultados se expresarán en la siguiente formula:

Donde:

  C:  Peso de la celulosa filtrada.

•

  M:  Peso de la muestra.

•

8. De Determin termin ar el por porcentaje centaje de lign ina Se siguieron los siguientes pasos: ❖

 P Preparar reparar 1.00 gramo de aserrín libre de extractivos. la muestra en el va vaso so de precipitación de 250 ml. m l.

❖ C Colocar olocar

 

44 ❖ A Agregar gregar

el ácido sulfúrico al 25% y triturar bien con la varilla de vidrio aplanado por aproximadamente 10 minutos. ❖ D Dejar ejar en reposo 15 minutos. ❖ A Agregar gregar 15 ml de la mezcla del ácido sulfúrico al 80%con el ácido fosfórico al 85% en una proporción de (6:1). ❖ C Colocar olocar la muestra en el equ equipo ipo baño maría por dos horas h oras (la temperatura no debe pasar de 45 °C). ❖ D Después espués de 2 horas pasar la muestra a un vaso de 800 ml con 400 ml de agua destilada y hervir por 10 minutos. ❖ D Dejar ejar asentar la lignina y filtrar. ❖ L Lavar avar con cloruro de sodio y agua destilada caliente hasta desaparecer la reacción ácida (con pH o rojo de metileno). ❖ S Secar ecar la muestra en el termostato y pesa pesar. r. (Peso de la lignina) ❖ C Calcinar alcinar y pesar. (Peso de ceniza)

Fórmula: Los resultados se expresan en la siguiente fórmula:

Donde:   L: Peso de la lignina.

•

  C: Peso de la ceniza.

•

  M: Peso de la muestra.

•

9. De Determin termin ar el por porcentaje centaje de cenizas

Se siguieron los siguientes pasos: ❖ Preparar

2.00 gramo de aserrín.

 

45 ❖ Colocar

la muestra en el crisol tarado. ❖ Colocar el crisol en la mufla a 575 °C  – 600 °C hasta que llegue a cenizas al cabo de aproximadamente 3 horas. ❖ Colocar el crisol en el desecador durante durant e 25 minutos. ❖ Pesar las cenizas. Fórmula: Los resultados se expresan en la siguiente fórmula:

Donde:   C: Peso de la muestra.

•

  M: Peso de la ceniza

•

 

46 IV. 4.1.

RESULTADOS

RESULTADOS DE LA L A DESCR DESCRIPCIÓ IPCIÓN N MACROSCÓPICA MACROSCÓPICA DE LA ESPECI ESPECIE E Pinus radiata

Tabla 6 Descripción microscópica de la madera de Pinus radiata

CARA CA RACT CTER ER STICA STICAS S MACR MACROS OSC C PICA PICAS S PRI PRIMA MARI RIAS AS Vasos/ Va sos/ por poros os

Ausentes

Canales intercelulares (resiníferos):

PRESENTES, CANALES NUMEROROS.

Duramen Durame n de color distin to

Ausente

CARACTERÍSTICAS MACROSCÓPICAS SECUNDARIAS Límites de anillos de crecimiento

Distintos

Color

Pardo Marrón, no se diferencia la albura del duramen

Olor

Característica-trementina

Veteado

Arcos superpuestos

Superficie

Lisa (no especifica)

Fuente : propia

 

47 Identificación Ide ntificación de caracte características rísticas macroscópi cas

 figura 13 Identificac Identificación ión de característic características as macroscópicas macroscópicas

Fuente: propia

 

48 Identificación de características macroscópicas en xilotecas

 figura 14 Identificac Identificación ión de característic características as macroscópicas macroscópicas en en xilotecas xilotecas

Fuente: propia

 

49 4.2.

RESULTADOS DE LA DESCRIPCIÓN DESCRIPCIÓN MICRO MICROSCÓPIC SCÓPICA AD DE E LA ESPE ESPECIE CIE Pinus radiata

Tabla 7 descripción microscópica de la evaluación

Características microscópicas de la madera de Pinus radiata  An illo il lo s d e creci cr eci mi mien ento to  An illo il lo s d e cr eci ecimi mi ent ento o Traqueidas- alineamiento de las

Distintos Transición de madera temprana a tardía (dentro del anillo): GRADUAL. Uniseriados

puntea duras Traqueidas – torus de las puntea punteaduras duras Traqueidas-espesor de la pared (solo madera tardía) Traqueidas Traque idas -contorno s ección

BIEN DEFINIDO (con espaciamiento acentuado) DE PAREDES FINAS O DELGADAS (2 veces menor que el lumen). POLIGONAL

transversal Traqueidas-espesamiento en espiral Traqueidas-espesamiento tipo

Ausente Ausente

verruga Torus “scalloped” (tipo estrella)  Torus “extensions” (extensiones)  Punteaduras con “notched borders”

Ausente Ausente Ausente

(contorno exterior indentado) Parénqu Pa rénquima ima axial Parénquima axial-distribución (cara

Presente Difusa

transversal): Parénquima axial-pared transversal Radios-traqueidas radiales(transversales)

lisa Presentes

 

50 Radios Ra dios -paredes celulares de las

Reticuladas

traqueidass transversale traqueida transversaless Radios  –ancho de células Radios-pared Ra dios-pared horizontal(solo

Uniseriados Lisa

células parenquimatica parenquimaticas): s): Radios-pared Ra dios-pared transversal( transversal(solo solo

LISA

células parenquimaticas) Radios-espesamiento en espiral

Ausentes

(traqueidas transversales) Radios-pared Ra dios-pared tr transversa ansversall (contorno)

Circular

de las c élula élulass parenquimatosa parenquimatosass (cor (corte te longitudinal-tangencial): Radios Ra dios - altura (en células) Radio Ra dios-pun s-punteaduras teaduras en el ca campo mpo d e

MEDIANAS (6-15 CELULAS) PINOIDE 1- FENESTRIFORME

cruzamiento (tipo) Radios-número Ra dios-número d e punteaduras por

1-2 /cdc.

campo de c ruzamie ruzamiento nto Canales intercelulares

Presentes Fuente: propia

 

51 MUESTRA DE PINU PINUS S RA RADIATA DIATA EN  EN EL CORTE TRANSVERSAL TRANSVERSAL .

 figura 15 Muestra Muestra de Pinus Pinus radiata radiata en el corte corte transversal transversal

Fuente: Propia

 

52 MUESTRA MUESTR A DE PINUS RADIATA EN EL CORTE TANGENCIAL

 figura 16 Muestra Muestra de Pinus Pinus radiata radiata en el corte corte tangencial tangencial

Fuente: Propia MUESTRA MUESTR A DE PINUS RADIATA EN EL CORTE RADIAL .

   figura 17 Muestra Muestra de Pinus Pinus radiata radiata en el corte corte radial

 

53 4.3. RESULTA RESULTADOS DOS DE LA DETERM DETERMINACIÓN INACIÓN DEL PORCENTAJE DEL CONTEN CONTENIDO IDO DE HUMEDAD HUMEDAD DE LA ESPECI ESPECIE E Pinus radiata Tabla 8 Medición del contenido de humedad

Código

PR

Peso de muestra húmeda (gr) 4.50 gr

Peso de la capsula (gr) 23.78 gr

Peso de capsula + muestra seca 25.51 gr

Peso de muestra seca (gr)

Contenido de humedad (%)

1.73 gr

160.12%

PESO DIARIO DE LAS ASTILLAS DE PINUS RADIATA FECHA PESO 22-01-2020 4.50 gr 23-01-2020 24-01-2020 27-01-2020 28-01-2020

1.73 1.76 gr gr 1.74 gr 1.73 gr Fuente: propia

Encontramos un contenido de humedad de 160.12% en la muestra estudiada de Pinus radiata. COMPARACIÓN DEL PESO EN LOS DÍAS EVA EVALUA LUADOS DOS

Gráfico 1 Comparación del peso en los días evaluados

 

54 4.4. RESULTA RESULTADOS DOS DE LA DETERM DETERMINACIÓN INACIÓN DEL PORCENTAJE DEL CONTEN CONTENIDO IDO DE EXTRACTIVOS EXTRACTIVOS EN AGUA FRÍA DE LA ESPECIE ESPECIE Pinus r adia adiata ta   Tabla 9 Porcentaje de extraíbles en agua fría

Códig o

PR

Peso de mues tra húme da (gr)

9.26 gr

Peso de la caps ula (gr)

23.78 gr

Peso de caps ula + mues tra seca

Peso de mues tra seca (gr)

Pes o del pap el filtr  o

Peso de la muestr  a sin extracti vos + papel

(gr)

(gr) filtro

25.78 2.00 gr gr

0.8 5gr

1.61 gr

Peso de la muest ra sin extrac tivos (gr)

% de extractiv os en agua fría fr ía

0.76 gr 1.30 %

PESO DIARIO DEL ASERRÍN DE AGUA FRÍA EN EL TERMOSTATO FECHA PESO 24-01-2020 9.26 gr 27-01-2020 1.06 gr 28-01-2020 0.76 gr 29-01-2020 0.76 gr Fuente: propia Se obtuvo un 1.30% de extraíbles en agua fría en la muestra de Pinus radiata.

 

55 PESO DEL ASERRÍN PARA LOS EXTRAÍBLES EN AGUA FRÍA.

Gráfico 2 Peso del aserrín para los extraíbles en agua fría.

Fuente: propia 4.5. RESULTA RESULTADOS DOS DE LA DETERM DETERMINACIÓN INACIÓN DEL PORCENTAJE DEL CONTEN CONTENIDO IDO DE EXTRACTIVOS EXTRACTIVOS EN AGUA CAL CALIENTE IENTE DE LA ESPEC ESPECIE IE Pinus radiata Tabla 10 extractivos en agua caliente

Código

Peso de muestr  a húmed a (gr)

Peso del crisol (gr)

PR

11.81 gr

23.78 gr

Peso de capsul a+ muest ra seca (gr) 26.78 gr

Peso de muest ra seca (gr) 3.00 gr

Peso de la muestra sin extractiv os + papel filtro 0.85 1.75 gr gr

Pes o del pap el filtro (gr)

Peso de la muestr  a sin extracti vos (gr)

% de extractivo s en agua caliente

0.90 gr

13.91 %

Fuente: propia Se obtuvo un 13.91% de extraíbles en agua caliente en la muestra de Pinus radiata.

 

56

Tabla 11Peso del aserrín para los extraíbles en agua caliente .

PESO DIARIO DEL ASERRÍN DE EXTRAÍBLES EN E N AGUA CALIENTE FECHA PESO 22-01-2020 11.81 gr 23-01-2020 0.99 gr 24-01-2020 1.02 gr 27-01-2020 0.90 gr 28-01-2020 0.90 gr 29-01-2020 0.90 gr

. PESO DEL ASERRÍN PARA LOS EXTRAÍBLES EN AGUA CALIENTE. 

Gráfico 3 Peso del aserrín para los extraíbles en agua caliente.  

 

57 4.6. RESULTA RESULTADOS DOS DE LA DETERM DETERMINACIÓN INACIÓN DEL PORCENTAJE DEL CONTEN CONTENIDO IDO DE EXTRACTIVOS EXTRACTIVOS EN ALCOHOL AL COHOL - B BENCENO ENCENO DE LA ESPECIE Pinus radiata Tabla 12 peso de extractivos en alcohol - benceno

Balón sin nada 130.61 gr

PESO DEL BALÓN Balón con extraíbles 130.79 gr Fuente: propia

TOTAL 0.18

Porcentaje de extraíbles con alcohol y benceno es 28.09%, lo cual nos indica que hay más extraíbles con solventes neutros.   Tabla 13 peso de extractivos en alcohol - benceno  

Peso diario del aserrín sin extractivos FECHA PESO 30-01-2020 31-01-2020 03-02-2020 04-02-2020 Fuente: propia

3.69 3.53 gr gr 3.48 gr 3.48 gr

 

58 DE ASERRÍN PARA L OS EXTRAÍBLES EN ALCOHOL AL COHOL BENCENO  . PESO DE

Gráfico 4 peso de aserrín para los extraíbles en alcohol benceno

Fuente: propia 4.7. COMPARA COMPARACION CION DE RESULTADOS EN EX EXTRAIBL TRAIBLES ES DE LA MA MADERA DERA DE Pinus radiata Tabla 14 comparación del porcentaje de extractivos obtenidos

COMPAR COM PARACI ACI N DE PORC PORCENT ENTAJE AJE D DE E EXT EXTRAC RACTI TIVOS VOS Solvente

Porcentaje de extraíbles

Agua fría

1.30 %

Agua caliente

13.91%

Alcohol benceno

28.09%

Fuente: propia Se observa que en el alcohol benceno hay mayor cantidad de extraíbles que en agua fría y agua caliente debido a que hay extraíbles que solo se pueden extraer con sustancias neutras u orgánicas, como en el caso del Pinus radiata que tiene resina.

 

59 COMPARACIÓN DEL PORCENTAJE DE EXTRACTIV EXTRACTIVOS OS OBTENIDOS EN AGUA FRIA, AGUA CALIENTE Y ALCOHOL BENCENO . COMP R CION DE RES RESUL ULT T DOS DE EXTR IBLES 28.09%

30.00% 25.00% 20.00%

13.91%

15.00% 10.00% 5.00% 0.00%

1.30% Agua fría

Agua caliente

Alcohol benceno

1.30%

13.91%

28.09%

Series1

Gráfico 5 Comparación del porcentaje de extractivos obtenidos en agua fria, agua caliente y alcohol benceno.

Fuente: propia 4.8.

RESULTADOS DE LA DETERMIN DETERMINACIÓN ACIÓN DEL PORCEN PORCENTAJ TAJE E DE CELULOSA DE LA ESPECIE Pinus radiata. r adiata.

Tabla 15 Datos de la muestra elaborada para hallar el porcentaje de celulosa en la madera

Datos Da tos de la muestra de Pinu Pinuss radiata (% celulosa) Fecha 

07/02/2020

Muestra

Peso

Peso

Peso

Peso

del

del

de la

de la

frasco

papel filtro

muestra seca +

muestra seca sin

frasco

extraíbles

PR

35.01 gr

0.84 gr

Fuente: propia

42.17

4.83

Porcentaje de celulosa

68.80%

 

60 4.9.

RESULTADOS DE LA DETERMINACIÓN DETERMINACIÓN DEL PORCEN PORCENTAJ TAJE E DE LIGNINA DE LA ESPECIE ESPECIE Pinus Pinu s rradiata adiata

Tabla 16 Datos de la muestra elaborada para hallar el porcentaje de lignina en la madera.

Fecha

Muestra PR

Peso Pe so de la lignina(aserrín)

12-02-2020 13-02-2020 14-02-2020

PR PR

4.08 gr 3.37 gr 3.37 gr

Fuente: propia Tabla 17 Peso de la muestra de la lignina y de cenizas

peso de las muestras

gr

Peso de la lignina Peso de la ceniza

3.37 gr 1.59 gr

Peso de la muestra % de lignina

1.00 gr 19 %

Fuente: propia El porcentaje de lignina obtenida de la muestra de Pinus radiata es de 19%.

 

61 4.10. RESULTADOS DE LA DETERMINACIÓN DEL POR PORCENTAJE CENTAJE DE CENIZAS DE LA ESPECIE ESPECIE Pinu Pinu s rradiata. adiata. Tabla 18 Datos de la muestra elaborada para hallar el porcentaje de cenizas en la madera  

Pesos para hallar porcentaje de

gr

cenizas Peso de la muestra Peso de la ceniza

2.00 gr 0.008 gr Fuente: propia

El porcentaje obtenido en la extracción de cenizas de la especie Pinus radiata es 0.8%. 4.11. DETERM DETERMINACIÓN INACIÓN DE LA COMPOSICIÓN COMPOSICIÓN QUÍM QUÍMICA ICA TOTAL DE LA ESPECIE PINUS RADIATA EN 2 GR DE ASERRÍN. Tabla 19 Datos de la muestra elaborada para hallar el porcentaje de cenizas en la madera TIPO

EXTRACTIVOS COMPONENTES PRINCIPALES

ASERRIN EN GR

ALCOHOL - BENCENO CELULOSA LIGNINA CENIZAS

4 1 1 2

RESUL. EN %

PESO OBTENIDO

28.08 68.80 19.00 0.80

0.2808 0.688 0.19 0.008

TOTAL

PESO CORREGIDO

RESUL. CORREGIDO

% CORREGIDO

2 2 2 2

0.1404 1.376 0.38 0.008 2

7.4% 72.3% 20.0% 0.4% 100.0%

Fuente: propia Observamos que en 2gr de aserrín de Pinus radiata se obtiene mayor cantidad de celulosa con 72.3% y en menor cantidad las cenizas con un 0.4%.

 

62

COMPOSICIÓ COMPO SICIÓN N QUÍMICA QUÍMICA DE LA L A MADERA MA DERA DE PINUS RADIATA EN 2 GR DE  ASERRÍN.

COMPOSICION QUIMICA DE LA MADERA DE PINUS RADIAT RADIATA A EN 2 GR LIGNINA; 0.38; 20% CENIZAS; 0.008; 1%

EXTRAIBLES EN ALCOHOL BENCENO; 0.1404; 7%

CELULOSA; 1.376; 72%

Gráfico 6 Datos de la muestra elaborada para hallar el porcentaje de cenizas en la madera

Fuente: propia

 

63 V. 5.1.

DISCUCIONES

CARACTERÍSTICAS MACROSCÓPICAS MACROSCÓPICAS

En el estudio de las características macroscópicas encontramos los anillos de crecimiento distintos, albura y duramen, poros ausentes, canales resiníferos, duramen de color indistinto, medula céntrica, olor característico a trementina, superficie lisa, asi mismo estos resultados tienen similitud con estudios realizados en tesis y descripción en el Pinus radiata. 5.2.

CARA CARACTERÍSTICAS CTERÍSTICAS MICROSCÓPICAS

Las características microscópicas de Pinus radiata obtenidas fueron: en el corte transversal traqueidas un seriadas con contorno poligonal, parénquima axial presente distribuido difusamente y canales resiníferos; en el corte tangencial, radios uniseriados traqueidas septadas; corte radial campo de cruzamiento puntearas pinoides 5.3.

CONTENIDO DE HUMEDAD

En el estudio realizado para hallar el contenido de humedad del Pinus radiata, se utilizó astillas de la especie mencionada las cuales fueron pesadas, obteniendo 4.50gr. de peso verde y 1.73gr. de peso seco, consiguientemente el CH% fue 160.12% lo cual concuerda con el estudio “DETERMINACIÓN DEL DIÁMETRO DEL CILINDRO CENTRAL DEFECTUOSO EN TROZAS PODADAS DE PINO RADIATA (Pinus radiata D.DON), MEDIANTE ATENUACIÓN DE RADIACIÓN GAMMA” (Barrio, 2004) donde os contenidos de humedad porcentual se determinaron a partir de la gravimetría, para lo cual se utilizó el peso húmedo (Ph) y el peso seco (Po). Obteniendo que el contenido de humedad de las muestras de cada una un a de sus rodajas (2) fueron de 135.45% y de 141.10% Esto indica que el porcentaje de contenido de humedad en la especie Pinus radiata puede variar de 100% a 160% máximo, debido al peso que presenta, a la edad del individuo, el medio ambiente en el que se desarrolló entre otros factores.

 

64 5.4.

EXTRACTIVO EXTRACTIVOS S DE LA MADERA MADERA EN AGUA FRÍA

Respecto al estudio que realizamos sobre el porcentaje de extractivos en agua fría en muestras de aserrín en la especie Pinus radiata obtuvimos que este varía de acuerdo al peso de la muestra , en el caso cas o de la muestra 1,3% de extractivos en agua (MALDONADO, DONADO, 2006 2006)) el porcentaje de extractivos en agua fría en fría, pero según (MAL muestras de aserrín en la especie Pinus es de 2% a 3% , denotando una clara diferencia pero que a la vez nos indica que nuestros resultados no están tan alejados de la realidad. 5.5. EXTRACTIVO EXTRACTIVOS S DE LA MADERA EN AGUA CALIENTE CAL IENTE El resultado que obtuvimos de la muestra nos indica que el Pinus radiata posee un 13.91% de extraíbles solubles en agua caliente y en comparación c omparación con (Calderón, 2011) que afirma en su estudio con la madera de Pinus pringlei, que está presenta extraíbles solubles en agua caliente (6,22%), en madera infectada por muérdago, y que la madera sana presenta 5,29%. Viendo estos resultados y tomando en cuenta el estado de la madera de dicho estudio, solo tomaríamos en consideración la madera sana, ya que la muestra con la que se trabajó también procedía de un individuo sano. Con ello podemos afirmar que si bien la cercanía entre ambos resultados no es muy parecida pues poseen una notable diferencia, ambos se acercan y nuestro resultado es confiable, ya que considerando que el estudio fue de Pinus pringlei y nuestra muestra de Pinus radiata los resultados se asemejan un poco al ser ambos del mismo género, pero al no ser de la misma especie se marcaría dicha diferencia. 5.6.

EXTRACTIVO EXTRACTIVOS S DE LA MADERA EN ALCOHOL AL COHOL – BENCENO

Se obtuvo el 28,9 % de contenido de extraíbles siendo (González Pimentel, 2005) en su estudio de coníferas como promedio obtuvo 13.89 la diferencia puede deberse como menciona (Emilianova, 1969) que hay factores que influyen en el contenido de extraíbles como las condicione climáticas , la especie en al que se trabaja, condiciones del lugar de crecimiento crecimiento y la parte del árbol contienen distintas cantidades de extraíbles como el fruto, la hoja o la madera

 

65 5.7.

OBTENCUIN DE CELULOSA

El estudio de determinación de celulosa se realizó mediante la metodología práctica –  analítica trabajada con la norma: Peróxido  –  Acético, con la mezcla de peróxido de hidrógeno y ácido acético 15 ml (proporción 2:1) , en la cual se obtuvo 68.80% de porcentaje de celulosa en la especie Pinus radiata  (Saños Chico) ; así nuestros resultados difieren en un 20% aprox. a los obtenidos en el estudio “Biorefinería forestal: Extracción de hemicelulosas de Pinus radiata para la obtención de bioetanol integrada a la  producción de celulosa Kraft”   (Reyes et al., s/f)  donde se obtuvo la determinación de la composición química de la madera de P. radiata la cual  mostro que esta se encuentra constituida por 41.2% de celulosa. Asi mismo se identificó que nuestros resultados son similares al estudio de  (Meneses, 2017),titulado “Autohidrólisis y deslignificación de made madera ra de Pinus radiata para la recuperaci recuperación ón

de hemicelulosas y lignina con aprovechamiento aprovechamiento de la fracción celulósica por vía enzimática”  donde

se estudió el fraccionamiento de una madera de conífera Pînus radiata,  mediante un tratamiento secuencial autohidrólisis   para recuperar de forma selectiva hemicelulosas y lignina, y evaluar la conversión de la   celulosa del sólido resultante a glucosa mediante una etapa de d e hidrólisis enzimática, donde se obtuvo como resultado de celulosa un 69,6 % .Estos contrastes y similitudes entre nuestros resultados y los otros estudios mencionados, pueden deberse a diferentes factores como a las metodologías que se emplearon en cada una de ellas,y por otra parte por la edad de cada uno de los individuos de los estudios realizados, el lugar de procedencia (condiciones edafoclimáticas) y las condiciones ambientales en las que se desarrollaron. 5.8.

OBTENCION DE LIGNINA

El estudio de determinación de lignina se realizó mediante la metodología práctica  –  analítica trabajada con la norma: AFNOR Pr + 12-013, con la mezcla de ácido sulfúrico al 80% con el ácido fosfórico al 85% en una proporción de (6:1), en la cual se obtuvo 19% de porcentaje de lignina en la especie Pinus radiata (Saños Chico); así nuestros resultados difieren en un 8.8% aprox. a los obtenidos en el estudio (Reyes et al., s/f) 

 

66 Biorefinería forestal: forestal: Extracción de hemicelulosas de Pinus radiata para radiata para la obtención d e bioeta bioetanol nol integ rada a la producción de celulosa kraft”  , donde se

obtuvo la determinación de la composición química de la madera de P. radiata la cual  mostro que esta se encuentra constituida por 27.8% 2 7.8% de lignina; esta diferencia entre los dos resultados mencionados se debe a que se rompió el papel filtro en el proceso de filtración, ya que según (Reyes, Aguayo, & Martinez, Biorefinería forestal: Extracción de hemicelulosas de Pinus radiata para la obtención de bioetanol integrada a la producción de celulosa kraft, s.f.), el porcentaje de lignina que tiene una especie de Pinus radiata no debe bajar entre los rangos 20%- 30%, por que las coníferas contienen más lignina que las latifoliadas. 5.9. OBTENCION DE CENIZAS El estudio de la determinación de cenizas se realizó mediante la metodología

practica – analítica trabajada con la norma: ASTM D 1102 – 56, donde se coloco en la mufla para obtener las cenizas, en la cual se obtuvo 0.8% de porcentaje de cenizas en la especie Pinus radiata (Saños Chico), asi nuestros resultados difieren en un 0.61% a Caracteriz racterización ación preliminar tecnológica de Pinus los obtenidos en el estudio “Ca ponderosa (D (Dougl.) ougl.) creciendo  creciendo en chile” chile” Según (Poblete, Torres, & Fernandez , 1998), donde se obtuvo la determinación de la composición química de la madera de Pinus radiata la cual se encuentra constituida por 0.19% de cenizas, esta diferencia se debe a que tiene más cristales y metales en su estructura anatómica por que tiene 15 años el árbol de Pinus radiata.

 

67 VI.

CONCLUSIONES

  En la la descripción macroscópica presenta los anillos de crecimiento distintos, albura y duramen, poros ausentes, canales resiníferos, duramen de color

•

indistinto, medula céntrica, olor característico a trementina, superficie lisa, asi mismo estos resultados tienen similitud con estudios realizados en tesis y descripción en el Pinus radiata.   En la descripción micr microscópica oscópica presenta anillos de forma forma gradual, traqueidas de espesor delgadas, radios uniseriados, campo de cruzamiento encontrándose

•

dos o tres punteaduras por campo de cruzamiento.   En el contenido de humedad obtenido fue de 160.12% debido a que tenía tenía mucha

•

humedad porque tenía un día de talado a medida que lo dejamos a temperatura ambiente el contenido de humedad bajara gradualmente. En los pinos raras veces se encuentra con un porcentaje de 160% de humedad esto varía según la zona de vida donde crece.   El porcentaje de extracti extractivos vos en agua fría es 1.30%, lo cual nos indica que hay pocos extraíbles que se disuelven en agua fría.

•

  El porcentaje de extracti extractivos vos en agua caliente es de 13.91%, lo cual nos indica que hay más extraíbles que se disuelven en agua caliente.

•

•

  El porcentaje de extracti extractivos vos en alcohol benceno es 28.09%, lo cual nos indica la cantidad de extraíble que se puede obtener con solventes neutros. Estos extraíbles son más solventes con alcohol y benceno.

  En la práctica determi determinación nación de celulosa celulosa se obtuvo un 68,80 % de celulosa en el individuo de la especie Pinus radiata con el cual se realizó el estudio, esto se debe a que la celulosa es el componente químico que se encuentra en mayor porcen porcentaje taje

•

en las especies de coníferas.   En la práctica determinación determinación de lignina, lignina, se obtuvo un 19% en el individuo de la especie Pinus radiata  con el cual se realizó el estudio, esto se debe a que

•

 

68 perdimos algunos gramos de aserrín degradado al momento de lavar el embudo porque se rompió el papel filtro en el proceso de filtración.     En la práctica determi determinación nación de cenizas se obtuvo un 0.8% de cenizas en el individuo de la especie Pinus radiata con el cual se realizó el estudio, esto se debe

•

a que las coníferas tienen presentes en su estructura anatómica microscópica cristales y metales, lo cual representa el valor de 0.8%.

 

69

VII.

RECOMENDACIONES

  Cuando se realiza el secado en el termost termostato ato no se debe poner otras otras muestras húmedas como probetas, altera el contenido de humedad, debido a que la humedad es absorbida por el aserrín.

•

  Es muy importante poner aserrín en un crisol para poder hallar el contenido de humedad, esto nos servirá para luego poder corregir el peso anhidro y poder

•

hallar el % de extractivos en agua caliente, agua fría y alcohol benceno.   Tener todos todos los materiales debidamente ori orientados entados para poder extraer extraer de cada

•

parte del árbol y ver el contenido de humedad, porcentaje de extraíbles de cada parte del árbol. Esto es muy importante porque los árboles jóvenes y los árboles maduros de la misma especie varían el porcentaje de extraíbles por su edad y sería recomendable trabajar con árboles jóvenes y árboles maduros para ver esa diferencia. Para poder luego ver su valor que se podría dar según el grosor y edad del árbol.

 

70 VIII.

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ANEXOS DESCRIPCIÓN MACROSCÓPICA

Torta húmeda de la especie 

1.

 Pinus Radiata Radiata 

3. Xilotecas de orientación de vista tangencial

2. Cubos del duramen y albura de dimensiones 5x5cm

4. Xilotecas de orientación de vista radial.

 

 

DESCRIPCIÓN MICROSCÓPICA

1.  Montaje de la muestra de Pinus radiata en corte trasversal

2. Montaje de la muestra de Pinus radiata en corte tangencial

3. Montaje de la muestra de Pinus radiata en corte radial (campo de cruzamiento)

 

 

CONTENIDO DE HUMEDAD

1.Muestras de donde se obtuvo las astillas.

2. Pesado inicial de astillas para hallar contenido de humedad.

4. Peso anhidro de astillas para hallar el contenido de humedad

3.

Muestras de las astillas en el desecador. 

 

 

EXTRAÍBLES EN AGUA FRÍA

1. Pesado del papel filtro en la balanza electrónica. 

2. Peso del aserrín húmedo 2 gr.

3. Muestra del aserrín húmedo en la capsula en el termostato a 105º C.

4. Muestras seca anhidra en el desecador.

 

 

5. Vaso de con la muestra deprecipitación aserrín en agua destilada 300 ml.

7. Muestra seca anhidra siendo retirada del termostato.

6. Filtradosobre del aserrín sin extraíbles el embudo Buchner y Matraz de Kitasato

8. Muestra de aserrín en la placa Petri siendo llevado al .

desecador

 

9. Peso final de  la muestra de aserrín seca anhidra en la balanza electrónica.

 

 

EXTRAÍBLES EN AGUA CALIENTE

1.Peso del papel filtro en la balanza electrónica

3. Aserrín en agua destilada mezclados en el vaso de precipitación.

2. Peso del aserrín húmedo 3 gr.

4. Muestra sumergida María durante 3 horas.en baño

 

5. Proceso de filtración de la muestra el Embudo Buchner sobre y Matraz de Kitasato.

 

6. Peso final de la muestra húmeda, sin extractivos.

 

EXTRAÍBLES EN ALCOHOL  –  BENCENO  BENCENO

1.  5 gr de aserrín húmedo para el proceso de filtración

Peso del balón antes del proceso de extracción. 3.

2. Muestra del aserrín húmedo en el papel filtro.

4. Muestra en el extractor

Soxhlet, donde se descargará 6 veces por hora.

 

 

5. Proceso de extracción durante 3 horas.

6. recuperación de losDestilación extraíbles, yhasta que el balón pese 20 a 25 ml.

7. Peso del balón con los extractivos obtenidos durante el proceso de extracción.

 

CELULOSA

1. Peso inicial del aserrín

2. Peso del recipiente donde

sin extraíbles.

se pondrá el aserrín.

3. Muestra del aserrín con peróxido de hidrogeno y ácido acético.

4. Materiales a utilizar para lavar y filtrar la muestra.

 

  5.Proceso de filtración de la

6. Peso de la placa Petri.

madera con celulosa.

7. Primer peso de la muestra

8. Muestra puesta en el

Filtrada.

Termostato durante 48 horas.

 

LIGNINA

1. Peso del recipiente a usar.

2. Peso del primer papel filtro.

3. Se realiza las proporciones de

4. Machacado del aserrín con

Los químicos a usar.

Los químicos. 

 

  5.Aserrin machacado.

7. proceso de hervido de la sal.

6. Peso de la sal.

8. Peso del segundo papel filtro.

 

  9. la muestra dentro del equipo.

11. proceso de filtración.

10. Muestra con lignina

12. Papel tornasol sin acido.

 

 

13. Peso de la muestra filtrada.

14. Segundo peso.

15. Equipo a usar, MUFLA.

16. Peso de las cenizas.

 

CENIZAS

1. Peso del crisol.

3. Las muestras dentro de la mufla.

2. Peso del aserrín.

4. Muestra de las cenizas