Referaat keemia tunniks- PUIT (0)

Sisukord
Sissejuhatus 2
Mis on puit ja kuidas seda kasutatakse ? 2
Kuidas tekib puit ? 2
Puidu kestandumine 3
Kasvuperiood 3
Puidu koostisosad 3
Puiduliigid 4
Süsinikuringe metsas 5
Kokkuvõte 6
Kasutatud kirjandus: 7

Sissejuhatus

Miks ma valisin teema PUIT? Selgitus on suhteliselt lihtne. Puidu teema on koguaeg igalpool kasutuses. Sellest räägitakse palju. Just selle pärast ma valisin selle teema, et arvasin, et sellest on palju ja huvitavat rääkida. Aga ega ma ei eksinudki palju. Materjali on täitsa parasjagu.

Mis on puit ja kuidas seda kasutatakse ?

Puidu all mõeldakse üldiselt puude ja põõsaste tüve ja ka okste kõva kudet. Kitsamas botaanilises mõttes nimetatakse puiduks seemnetaimede kambiumi moodustatud sekundaarset ksüleemi. See definitsioon ei hõlma näiteks palmiliste puitu; ometi on sellegi puhul iseloomulik ligniini kogunemine rakuseina. Laiemas mõttes mõistetaksegi puidu all lignifitseerunud (puitunud) taimekude .
Puit on tugev ja kerge. Kui arvestada ehitusmaterjalide kaalu, on puit kõige vastupidavam. Võrreldes materjale soojusjuhtivuse alusel, on puidu soojusisolatsioonivõime 400 korda parem kui terasel , 1500 korda parem kui alumiiniumil ja 12 korda parem kui betoonil. Puit on looduslik materjal, mida saab peale kasutamist lasta uuesti ökoloogilisse ringlusesse ilma keskkonda kahjustamata. Puitu on võimalik töödelda lihtsate tööriistadega.
Puit on küllaltki vastupidav paljude keemiliste ainete suhtes. Näiteks, puit kahjustub alles siis kui keskonna pH-tase on alla 2 või üle 9.
Puidu üheks halvaks küljeks on tema vastuvõtlikkus bioloogilistele teguritele. Ta on näiteks toiduks paljudele seentele ( majavamm ), putukatele ja bakteritle. Vastuvõtlikkus bioloogilisele lagunemisele on osaliselt seotud puidu niiskusega, sest vaid niiskunud puitu suudavad asustada ja lagundada puiduseened. Niiskuse käes hakkab puit kergesti mädanema. Kuivades tingumustes aga võib puit püsida sajandeid .
Puitu kasutatakse ka kütusena. Kütuse põlemisel toimub kiire oksüdatsioon, eraldub palju soojust ja ka valgust ning tekib põlevate ainete olemasolul leek . Puidu koostises on palju hapnikuühendeid ning selle kütteväärtus on 15MJ/kg. Kütteväärtus näitab, kui palju soojusenergiat annab kindel kogus kütust täielikul põlemisel.

Kuidas tekib puit ?

Puit tekib puidurakkude kasvamise ja paljunemisega. Puidu kasv algab taimsest algkoest. Tipukasv ehk pikkuskasv on taime kasv pikkusesse tüve-, okste-, ja juurtetippudes. Taimeosa jämeduse kasv toimub puidu ja puukoore vahel. Koore osakaal tervel puutüvel on ainult 5 kuni 15%. Pärast püsiraku viimset pooldumist toimub puiduraku muutumine juhtimis-, tugevdus - või talletusrakuks.

Puidu kestandumine

Puidu kestandumine toimub, kui sisemised tüve veekanalid sulguvad ja seejärel rakud surevad. See toimub okaspuidul rakumembraani avade sulgemisel ja lehtpuidul mitte enam kasutatud veekanalite sulgumisel ligikaudu 20-40 aasta vanustel rakkudel. Lülipuidulistest puudest räägitakse siis, kui lülipuit on selgelt eristatav (näiteks tamme-, pähkli-, männi-, kirsipuul. Kui värvierinevust näha ei ole, aga madala niiskusetaseme järgi saab järeldada, et südamik on kestandunud, räägitakse küpspuidulistest puudest (näiteks kuuse-, nulu-, pärna-, pirnipuu . Südamik-küpspuupuidu südamiku värvus on astmeline. Selle järel on küpspuit, mis on nagu südamik. Uueks puiduks nimetatakse seda osa tüvest, kus aktiivselt vee- ja toitainetetransport aset leiab. Puude omaduseks on ristlõikel märgatav ühtlane hele värvus.

Kasvuperiood

Puittaimedel on meie ilmastikutingmustes neli kasvuperioodi :

• Puhkeperiood – novembrist veebruarini. Puude kasvamine seisab sel ajal. Mingeid muutusi peamiselt ei toimu.
  

• Mobiliseerimisperiood – märts ja aprill.
  

• Kasvuperiood – maist juulini. Sel ajal toimub puudes kasvamine – uue puidu tekkimine.
  

• Hoiustamise periood – augustist oktoobrini. Puidurakud , mis sellel ajal tekivad, on väikese sisemahuga, paksu kestaga ja tumeda värvusega.
  

Sellise tsüklilise kasvu tagajärjel moodustuvad aastarõngad, mis on tüve ristlõikel nähtavad. Aastarõngaste abil saame määrata puude vanuse.

Puidu koostisosad

Kõige rohkem leidub puidus tselluloosi ( 40-50% ) . Tselluloos on looduslik polümeer. Tselluloos on kiulise ehitusega aine, ta on tugev ja küllaltki kõva. Tselluloos ei lahustu üheski tavalises lahustis. Tselluloos põleb hästi. Tselluloosi summaarne valem on C6H10O5.

Ligniini sisaldus on puidus 20-30%. Ligniin on looduslik polümeerne ühend. Ligniin põhjustab rakkude puidustumist. Puidus leiduva tselluloosi eraldamiseks ligniinist tuleb ligniini kuumutada tselluloosi vähe mõjutavate ainete vesilahustes. Tselluloosi ligniinist täielikult eraldada pole võimalik.
Hemitselluloosi leidub 20-30%. Hemitselluloos on tavaliselt tselluloosi saateaine. Teda leidub peamiselt taimerakkude kestades . Erinevalt teistest kiudainetest laguneb hemitselluloos üpris kergesti hapetes ja leelistes keetes .
Lisaaineid : rasvu, tärklist, suhkrut, valke, fenoole , vaha, parkained (ainult lehtpuudel) on umbes 1-3%. Tärklis on looduslik polümeer. Tärklis on puhtal kujul vees lahustumatu, lõhnatu ja maitsetu valge pulber. Tärklis on taimede glükoosivaru. Tärklise summaarne valem on C6H10O5. Valgud on looduslikud polümeerid nagu ka tärklis ja tselluloos. Valgul on aga üks oluline erinevus. Tärklise ja tselluloosi pikad molekulid koosnevad ainult üht liiki lülidest- glükoosi tsüklitest. Valkude pikad molekulid koosnevad erinevate aminohapete jääkidest.

Puiduliigid

OKASPUIT
Puid liigitatakse erinevalt- vastavalt nende välimusele.
Ajaloos on täheldatud, et okaspuit on vanem kui lehtpuit . See on lihtsama ehitusega- seal on ainult kahte liiki rakke.

• Trahheiid: Piklikud lõpus teravaks mineva otsaga rakud, mis on täidetud ainult õhu või veega. Nende puidusubstantsi osakaal on 90-100%.
  
• Parenhüümrakk: Enamasti ristküliku-kujulised rakud, mille ülesandeks on toitainete ja kasvuainete juhtimine, sealhulgas tärklise ja rasvade salvestamine.
  

Okaspuud , mis vaigukanaleid ei oma ( nulg ), suudavad vigastuse juurde traumaatilisi vaigukanaleid moodustada.
Vaigukanaleid omavad okaspuud on lehis ning mänd. Vaigukanalid puuduvad nulul , kuusel ja kadakal .
LEHTPUIT
Lehtpuidu rakud erinevad olemuslikult väga suuresti okaspuidu rakkudest. Neid saab jagada kolme alaliiki ülesannete järgi.

• Juhtkude : soon ( trahheed ), soon trahheiidid , vasitsentrilne trahheiidid. Kaks viimast neist vaheastmed arengus trahheiidist sooneni.
  
• Tugevdus kude: libroformkiud, kiudtrahheiidid.
  
• Salvestamiskude: puukiire parenhüümrakk, pikiparenhüümrakk, epiteelrakk .
  

Omapärane lehtpuidule on erinevalt okaspuudest mitte esinevad sooned . Nad on tihti palja silmaga märgatavad väikese auguna ristlõikel ja soonekesena tangensiaallõikes. Soonte järjestuse järgi eristatakse ümarpoorilist puitu, poolümarpoorilist puitu, ja hajupoorilist puitu. Ümarpooriline puit on näiteks tamm, saar, jalakas. Pooleümarpooriline puit on näiteks kirsipuu , pähklipuu. Hajupooriline puit on näiteks pärn, kask, lepp , paju ja pappel .

Süsinikuringe metsas

Metsa kasvatamine ja kasutamine mõjutavad kõige otsesemalt seda, milline on süsihappegaasi hulk Maa atmosfääris ja millise osa Maale langevast päikeseenergiast oskame ära kasutada. Metsade osa süsihappegaasi sidujana on üldtunnustatud, ent metsa vanuse mõju sellele protsessile, samuti energeetiline aspekt on tihti jäänud tähelepanu alt välja. Puu kasvamist (fotosünteesi) võib kirjeldada kui protsessi, milles kasutatakse meie tegevuse jääkprodukti (süsihappegaasi) ning päikeseenergiat. Peale selle on vaja mõõdukalt viljakat maapinda, vett ja veidi aega.
Metsa ökosüsteemis toimib pidevalt süsinikuringe. Fotosünteesi käigus seotakse süsihappegaas ja eraldub hapnik. Ent ka puidu lagunemisel või põlemisel vabaneb sama kogus süsihappegaasi ja tarbitakse sama kogus hapnikku. Fotosünteesis osalevate organismide ring on laiem, kuid põhimõte sama. Ainus võimalus hoida süsinikku seotuna on n.ö. katkestada ringlus. Metsa puhul peaks katkestaja olema inimese mõistuspärane tegevus: kasutada puitu, mitte lasta sel mädaneda. Ka metsast saadava puidu kasutamine kütusena on igati mõistuspärane, see on nagu värske ehk taastuva energia kasutamine. Eestis on inimtegevusest puutumata metsa säilinud väga vähe. Meie jaoks on aktuaalne , mis juhtub siis, kui inimene loobub sekkumast pärast metsa raiumist.
KUIDAS KULGEB SÜSINIKURINGE LAGEDAKS RAIUTUD JA OMAPÄI JÄETUD METSAS?
Eesti kliimas on maa tühjaksjäämine välistatud. Mullastikust ja niiskusest oleneb, millised liigid seal kasvama hakkavad. Sageli on mullastik küllalt viljakas ning maa kattub lopsaka lepavõsaga, mille varjus hakkab arenema kuuse järelkasv. Kõik oleks parimas korras, kui me oskaksime tekkinud lepikuga midagi kasulikku ette võtta – raieküpseid lepikuid on niigi ülearu. Niisiis hakkab lepik tasapisi ümber kukkuma ja mädanema, kuusk aga, kellele isegi sobib lepiku varjus kasvada, hakkab ülekaalu saavutama . Lõpuks asendub lepik kuusikuga, kuid aega kulub ühe sajandi asemel kaks. Selline asjade käik on kahjulik nii loodusele kui ka majandusele, sest toorme saamiseks kulub liiga palju aega. Kahju loodusele väljendub selles, et süsinikuringe kestab liiga kaua, vahepealne süsiniku sidumine lepikus on liialt ajutine, lepapuidu mädanemine metsas nullib kogu efekti, kasvufaasis toodetud hapnik tarbitakse ja süsihappegaas vabaneb.
Süsihappegaasi kogust atmosfääris mõjutab ka see, milleks kasutatakse raiutavat puitu. Norra Puidutehnoloogia Instituut ja Norra Ehitusuuringute Instituut on välja selgitanud, et kui kasutada 1 tm puitu alternatiivsete materjalide asemel, väheneb süsihappegaasi emissioon atmosfääri järgmiselt:
• energiana söe asemel – 700 kg;
• energiana õli asemel – 600 kg;
• kergbetooni asemel ehitistes – 800 kg;
• terase asemel ehitiste kandekonstruktsioonides – 500 kg;
• akendes alumiiniumi asemel – 1200 kg.
Puidu kasutamise mõju süsinikuringele sõltub ka sellest, kui kauaks puidu lagunemist edasi lükatakse. Pealegi saab puitu ka kasutusaja lõppedes sageli kasutada kütusena. Seega teenib metsade intensiivne majandamine, mille käigus metsade biomass ei vähene ning ülekaalus on kasvueas metsad , ka loodushoiu huve.

Kokkuvõte

Puit on meile eluks vägagi vajalik. Puidust saame küllaldaselt ehitada ning seda ka küttematerjalina kasutada. Puid liigitatakse kaheks: okaspuiduks ja lehtpuiduks. Puude jaoks on vägagi oluline süsinikuringe metsas – selle paras kogu viitab heale puudekasvule. Puitu tuleb kasutada mõistlikult ja ökonoomselt. Selle mõttetu kasutamine ei ole ühiskonnale absoluutselt hea.

Kasutatud kirjandus:

Lembi Tamm, Heiki Timotheus, Keemia IX klassile, Tallinn, AVITA 2001
Märt Riistop, Süsinikuringe metsas. - Eesti Mets, 2002, nr 3
Endel Saarman, Udo Veibri, Puiduteadus, Tartu, 2006
http://www.puukeskus.ee/188
http://et.wikipedia.org/wiki/Puit#Koostisosad
http://www.miksike.ee/documents/main/referaadid/kiudained.ht m
http://static.kalev.ee/apps/kalev_media/200806/200x200/267960_22271_1MM14AUG07P25.JPG
http://www.tartupuukool.ee/hinnakiri/serbia%20kuusk.JPG
http://www.naistemaailm.ee/img/art/3119e60965ea3b1.jpg
7