DIGITALNA ARHIVA ŠUMARSKOG LISTA
prilagođeno pretraživanje po punom tekstu
| ŠUMARSKI LIST 3/1900 str. 3 <-- 3 --> PDF |
s^s^f i M list« Br. 3. u ZAGREBU, 1. ožujka 1900, God.XXIV. Uvrstbina oglasa: za 1 stranicu 16 K.; za ´/a stranice 8 K.; za Vs stranice 5 K. 20 fll.; za "A stranice 4 K. — Za višelsratno uvrštenje primjerena popustbina. Nešto iz kemije drva. Piše: Milutin Urbani. U svim živućim bilinama zbivaju se za života neprestano kemijski procesi, koji mienjaju tvarinu njihovog tiela i koji istu povećavaju. Primanje najrazlicitijih spojeva, koje zovemo hranidbom, uzrokuje to većanje mase. Primljena hraniva mienjaju se u bilini i pretvaraju u nove kemijske spojeve, koji su često ljudima i drugim životinjama od velevažne koristi. Istodobno troši svaka bilina disanjem jedan dio svoje mase; ona prima kisik iz zraka, koji se spaja s jednim dielom njene tvari, te se vraća u obliku ugljične kiseline u zrak. Proces ovaj nije ništa drugo, već lagana oksidacija t, j . lagano izgaranje. Trajni ovi procesi neprestano stvaraju i stvoreno ruše tako, da kemijski sastav biline nije stalan i ne ovisi samo o starosti iste, već i o godišnjoj dobi. Velika množina tih kemijskih procesa stvara ogromnu količinu najrazličitijih spojeva. Spojevi ovi sastavljaju dielom organizovane dielove biline, dielom se nalaze u krutom ili otopljenom stanju u staniČnome soku. Svaka bilina, ili bolje rekuć svaki dio biline sastoji iz vode i suhih tvari. O kemijskom sastavu suhih tvari i onih, koje su otopljene u vodi, želim ovdje da nešto progovorim. Tielo svake biline je preobučeno stanicama, u nj´ mogu ulaziti dakle samo onakve tvari, koje mogu proći kroz kožu tih stanica, a to su plinovi i tekućine. Medju potonjima imade |
| ŠUMARSKI LIST 3/1900 str. 4 <-- 4 --> PDF |
— 126 — veoma važnu ulogu voda, koja se nalazi u vlagi zemlje; ona otapa mineralne čestice i time omogućuje ulaz ovih veoma važnih hraniva u bilinu. Otopina ova putuje stanicama i mienja svoj sastav, a zovemo ju staničnim sokom. Sok drva sadržaje osim vode, mineralnih tvari i znatnu količinu raznih drugih organskih spojeva; sastav ovih ne samo da je ovisan o vrsti drva, već on ovisi i o starosti pojedinih dielova biline. Napokon je ovisan i o tvarima, koje karakterišu sastav pojedinih vrsti. Želimo li sok nekog drva podvrgnuti kemijskoj analizi, to moramo sakupiti neku količinu istoga tako, da stablo prerežemo ili ozliedimo ne previsoko nad zemljom u doba, kad najveća količina sokova u njem cirkulira, te na taj način saberemo kapajuću tekiićinu. Prem imade iztraživanje sokova veliku važnost za npoznanje životnih procesa bilina, ipak se vrlo malo radi na tome polju tako, da danas poznajemo sastav samo nekih u tehnici važnih vrsti drveća, n. pr. onih, koje služe za dobivanje treslovina; isto vriedi i za neke kulturne biline, kao sladorne repe, vinove loze, od njih su iztraženi razni dielovi u raznim periodama rasta. Slične radnje su za naše šumsko drveće veoma riedke. Stanični sok drva sadržaje osim mineralnih tvari i organske slučenine kao ugljohidrate (sladore, gume), pekline, bjelančevine; k ovima moramo jošte pribrojiti i spojeve, koji dolaze samo u stanovitom drveću, n. pr. smole u četinjačama, treslovine u hrastovima, boje u tropskom drveću i t. d. Množina otopljenih tvari u sokovima je u razno doba vrlo različita tako, da je skoro ne moguće dati o tome točne podatke. Najviše sokova imade u bilini u proljeće, prama jeseni se oni umanjuju tako, da ih u zimi najmanje ima. Koncentracija sokova ovisi o množini istih; može se uzeti, da su 4^/0 od ciele tvarine drva u njima otopljeni. Pošto se stanični sok drva većim dielom sastoji od vode, i pošto se sastav istoga veoma mienja sliedi, da je i množina vode u drvu raznolika. Mlado drvo sadržaje više |
| ŠUMARSKI LIST 3/1900 str. 5 <-- 5 --> PDF |
127 vode nego staro. Drvo sječeno u zimi, kad imade u njemu malo sokova, sadržaje i razmjerno malo vode. Kako varira količina vode u drvu pokazuju nam iztraživanja Scliliblerova: Jasenovina koncem siečnja 28´8%, početkom travnja 38"6%. Javorovina » » 33"6 » » » 40´3 ^> Drvo divlj. kest. » » 40*2 » » » 47´1 » Jelovina » » 52´7 » » » 61´0 » Drveće sadržaje dakle najviše vode u početku vegetacije, pa radi toga se drži svatko po mogućnosti starog onog pravila: »sjeći drvo u zimi, kad imade najmanje vode«. Schiibler i Hartig pokazali su svojim pokusima kako varira množina vode po vrstima. Drvo od grabra sadržaje popriečno 18´6% vode » » 26-0*´/,, » ive » 27-0"/o avora » asena » 28-7 T arebike » 28 37o breze » 30-8% brasta kitnj. » 34-7Vo hrasta lužnika » 35-47o jele » 37-l7o divljeg kestena » 38-27o bora » 39-77o bukve » 39-77o johe » 41-q7o jasike » 43-77o briesta » 44-57o smreke » 45-27o lipe » 47-l7o jablana » 48 67o ariša » 48-2 7o topole biele » 50-6 7„ jagnjeda » 51-87o Voda t. j . sok frižko posječenog drva kod transporta je samo nepotreban balast. Kod izgaranja takovog drva jedan se |
| ŠUMARSKI LIST 3/1900 str. 6 <-- 6 --> PDF |
— 128 — dio stvorene topline troši na izparenje vode, poradi toga gubi ono znatno i na gorivoj snagi. Stojeć na zraku gubi drvo jedan dio vode, ono se posuši; ovakvo na zraku sušeno drvo sadržaje još uviek 18—20% vode. ova količina vode znatno varira, jer je drvo vrlo higrosko pična tvar. Izparivanje vođe dogadja se na površini drva, naravno je dakle, da će se komadi s razmjerno velikom površinom prije posušiti, nego komadi s velikom promjerom. Po Chevandieru je množina vlage nakon 18—24 mjeseci u tankim i debelim komadima prilično jednaka. Mineralne sastojine drva imadu veliku važnost za šumarstvo kao buduča hrana bilina; drvo kad iztrune u šumi vrača zemlji sva hraniva, koje je za života primilo, ovima se tada hrane druge biline, a tlo se ne izcrpi. Kad se bilinska tvar spali, preostaju anorganske tvari nakon spalenja u obliku pepela; osim ovih sadržaje pepeo i tudjih primjesa, kojima je bilo drvo onečišćeno, nešto neizgorjelog ugljena i ugljične kiseline, koja se je kod izgaranja stvorila. Ovaj pepeo zove se ukupni pepeo, za razliku od čistog pepela, koji se dobije, ako se od ukupnog pepela odbiju spomenute primjese (n. pr. pješak, ugljen, ugljična kiselina). Pepeo sastoji iz mineralnih tvari koje je bilina iz zemlje primila, u njem se nalaze soli raznih mineralnih kiselina. Jedan dio ovih soli bio je u drvu u drugom obliku nego se u pepelu nalazi. Tako su se mnogi karbonati stvorili iz ugljične kiseline, koja se je opet stvorila izgaranjem organskih tvari. Jedan dio sulfata (spojeva sumporne kiseline) stvorio se je iz sumpora, kog sadržavaju neke bjelančevine. Množina ovih anorganskih spojeva vrlo je različita; jedni dielovi drva sadržavaju više drugi manje; obćenito .možemo kazati, da ima u staničevini koja miruje mnogo manje pepela nego u staničevini, u kojoj se zbivaju kemijski procesi, kao hranitba i dr. Listovi, kojima bilina asimilira, sadržavaju mnogo više pepela nego drvo. Plodovi i sjeme daje mnogo manje pepela nego stabljika ili ili koj drugi dio biline. |
| ŠUMARSKI LIST 3/1900 str. 7 <-- 7 --> PDF |
— 129 — Sastav pepela ovisan je o vrsti drva, pa je i za pojedine dielove biline dosta konstantan; vrlo je ovisan o mineraložkom sustavu, 0 gnojenju i drugim svojstvima tla. Pepeo sastoji se većinom iz vapnikova i magnezijeva karbonata i fosfata, kalijevog i natrijevog karbonata, kalijevog sulfata, klornatrija, kremične kiseline, željezaog oksida i t. đ. Drvo sadržaje 0´2—5% tih organskih spojeva, nu množina istih uzimlje se popriečno sa 1%. Pojedine vrsti sadržaju u postotcima pepela po Berthier u Kara š tenu Chevandieru mlado staro stablo jake slabe od smreke 0-83 dr 0-15 vo 0-15 — grane — — od breze 1-00 0-25 0-30 0-57 1-0 0-48 od bora 1-24 0-12 0-15 — — — od hrasta 2-60 0-15 0-11 1-94 1-49 1-32 od lipe 5-00 0-40 — — — — od jele — 0-23 0-25 — —. — od grabra — 0-32 0-35 0-73 1-54 0-72 od johe — 0-35 0-40 — — — od bukve — 0-38 0-40 — — — I prama tome na kakovom je tlu drvo uzraslo ovisi i sastav pepela. Navest ću ovdje analize Hartwiga, koje imadu lokalnu vriednost, i to za onaj kraj u kom je drvo raslo. Pepeo bukve jele sadržaje drvo kora drvo kora kalijevog karbonata 11-72 1 11-30 1 natrijevog karbonata 12-37 3-02 7-43 J 2-95 kalijevog sulfata 3-49] -1 vapnikovog karbonata 49-54 64-76 50-94 64-98 magnezija 7-74 16-90 5-60 0-93 vapnikovog fosfata 3-32 2-71 4-43 5-03 magnezijevog fosfata 2-92 0-66 2-90 4-18 željeznog fosfata 0-76 0-46 1-04 1-04 aluminijevog fosfata 1-51 0-84 1-75 2-42 manganovog fosfata 1-59 — — ^ fosforne kiseline | 2-46 9-04 13-37 17-28 kremične kiseline j |
| ŠUMARSKI LIST 3/1900 str. 8 <-- 8 --> PDF |
— 130 — Sve one tvari, koje izgaraju kada zapalimo drvo, ili koju drugu bilinu, spojevi su ugljika, te se zovu organske tvari. Vegetabilne organske tvari prelaze izgaranjem u ugljičnu kiselinu, amonijak, vodenu paru, dušik, dakle u same plinovite spojeve, koji se razplinu kao dim. Sve ove tvari, koje dolaze u životinjskom i bilinskom tielu a sadržavaju ugljika, zovemo organskim spojevima. Ime im potiče iz starih vremena kada su još držali, da se mogu stvoriti samo u organima životinja i bilina djelovanjem tajinstvene životne sile (vis vitalis). Ovu je tvrdnju oborio god. 1828. kemičar Wohler , koji je prvi priredio organsku tvar mokračevinu umjetnim putem iz neorganskih tvari. Kasnije je uspjelo pripraviti u laboratoriju umjetnim putem mnogo spojeva, koji dolaze samo u živim organizmima. Prem moderna kemija danas takove spojeve neprestano gradi, ipak nije mogla razsvietliti komplicirani sastav još mnogih tvarih, koje sastavljaju živa bića. Velika množina organskih spojeva, koja dolazi u stanicama bilja, sastavljena je iz razmjerno malo elemenata, a poglavito iz ugljika, vodika, kisika, sumpora i fosfora. Mnogi od njih se nalaze samo u pojedinim dielovima biline, a drugi samo u pojedinim vrstima. Medju najvažnije bilinske tvari spadaju sliededi organski spojevi: 1. ugljični hidrati, obćenito bilinske tvari medju koje spadaju: celuloza, škrob, dekstrin, sladori i razne gume; 2. bilinske kiseline, kao vinska, oksalna, jabučna i t. d. i trieslovine; 3. bilinske masti; 4. eterička ulja i kamfori (n. pr. terpentinovo ulje u crnogoricama i kamfori u lovor-kamfoni) ; 5. smole i slične tvari (n. pr. u Pinus maritima ima abietinove kiseline); 6. glukozidi, kao amigdain u koštunjačama, saliein u vrbama, populin u topolama, eskulin u divljem kestenu, kvereitrin u hrastovima, koniferin u crnogoricama i t. d. |
| ŠUMARSKI LIST 3/1900 str. 9 <-- 9 --> PDF |
— 131 — 7. razne gorke stvari nepoznata sastava; 8. alkaloidi osobito u otrovnim bilinama; 9. bjelančevine ili proteini, glavni nosioci dušika u svim bilinama; 10. boje u raznom drveću, koja služi u bojadisarstvu; 11. fermenti, koji imaju veliku važnost u svakoj bilini kod pretvorbe škroba; 12. razni amidospojevi, koji dolaze skoro u svim bilinama> to su dušični spojevi kao asparagin, leucin, tirozin i dr. U svakom drvu bez iznimke nalazimo najviše celuloze ili staničevine koja sastavlja svako bilinsko vlakno, te je srodna škrobu. Po kemijskom sustavu spadaju oba medju ugljične liidrate, i to medju polisaharide ili polibioze sa sastavom (Co H,„ O,). _ _ Stiene svih stanica, od kojih je bilinsko tielo gradjeno sastoje od celuloze, u kojoj se nalaze, kako ćemo kasnije spomenuti, infiltrirane razne druge tvari. Dok je stanica mlada, tada joj se stiena sastoji iz skoro čiste celuloze, koja se kašnje tiekom života promieni. Želimo li iz drva prirediti čistu celulozu, to moramo drvo smrviti i inkrustirane tvari iz njega izvući raznim otapalima kao alkoholom, etirom, razredjenim kiselinama a napokon izprati vodom. Dosta čistu celulozu prikazuje nam biela bugačica, srčika bazgovine, vata i t. d. Sasvim čistu celulozu dobijemo čišćenjem oyih materijala. Za obični papir pripravljaju celulozu iz drva tako, da inkrustirane tvari odstrane djelovanjem natrijevog luga (natronceluloza) ili sumporne kiseline (sulfitna-celuloza). Celuloza je kao i škrob netopiva u vodi, bez okusamirisa, nu ne nabubri tako u vodi kao škrob. Kemijski čista celuloza pokazuje pod mikroskopom vlaknastu strukturu bilinskih dielova od kojih potiče. Pojedina vlakauca su bezbojna, u većoj su količini biela. Slično škrobu, pokazuje celuloza diferenciranje slojeva, kojemu je uzrok po svoj prilici nejednolika količina vode u njima. |
| ŠUMARSKI LIST 3/1900 str. 10 <-- 10 --> PDF |
— 132 — Celuloza, jedini glavni sastavni dio stanične stiene, ne sadržaje dok je mlada drugih tvari, ove se tek kasnije pojave. Od istih se celuloza razlikuje time, što je topiva u koncentrovanoj sumpornoj kiselini i kuproksid-amonijaka, iz potonje otopine dade se oboriti u obliku biele mase dodatkom kiselina, otopljenih soli, sladora, gume i t. d. Drži se, da u bilini sve organske tvari postaju iz škroba, koj se asimilacijom ugljične kiseline u lista stvara; i celuloza postaje dakle iz izomernog škroba. Kemičarima na žalost ta pretvorba još nije uspjela; ovom pretvorbom bilo bi riešeno pitanje o fabrikaciji alkohola iz drva, jer znamo, da prelazi škrob lako u slador, a ovaj vrienjem u alkohol. I prama kemijskim agencijama vlada se celuloza slično škrobu. Djelujemo li na istu ladnom koncentrovanom sumpornom kiselinom, to se ona otopi i pretvara u tvar sličnu škrobnome ljepilu, i bojadiše jod modro (kao i škrob); ta se tvar zove amiloid. Ovo svojstvo celuloze služi za pripravljanje pergamene. Papir, u kome imade mnogo celuloze, provuče se kroz sumpornu kiselinu, staničevioa na površini papiru se pretvori u Ijepivi amiloid, koje se slije u čvrstu membranu. Amiloid se brzo pretvara u dekskrin a ovaj kuhanjem u slador. Djelujemo li na škrob s kiselinama, to nastaje analogna reakcija ; izprva se stvori modifikacijom škroba dekskrin onda slador, kog rabe za fabrikaciju žeste. Djelujemo li sumpornom kiselinom na drvo, to veliki dio drva prelazi u ugljen, a uz to se troši mnogo kiseline, a to su upravo zapreke fabrikaciji špirita iz drva. Djelujemo li na celulozu dušičnom kiselinom, to ona prelazi u nitrocelulozu (piroksilin) koja upaljena explodira. Ova nitroceluloza topiva je u alkoholnom eteru; izhla.pi li toj otopini eter, zaostaje tada bezbrojna masa (Kolodij). Na zraku izgara celuloza svjetlim plamenom, grijemo li ju bez pristupa zraka (suha destilacija), to se pretvori u cieli niz spojeva o kojima smo već jednom govorili (plinovi, kiseline, katran, |
| ŠUMARSKI LIST 3/1900 str. 11 <-- 11 --> PDF |
— 133 — ugljen i t. d.). Taljena sa kalijevim lugom (hidroksidom) prelazi u oksalnu kiselinu, koja se u industriji mnogo upotrebljava. Starije stiene stanica, dakle drvo, sadržavaju osim celuloze i razne druge tvari, kojih nam sastav nije poznat. Dosada poznamo samo reagencije kojima ih možemo od celuloze odieliti. Drže, da su te tvari postale pretvorbom same celuloze, te ih obdenitim imenom zovu inkrustirane substancije. Medju ove spada u prvom redu lignin ili ksilogen, koji se nalazi u svim odrvenjenim staničnim membranama; kemijska formula te tvari nije nam poznata, nu znade se, da sadržaje više ugljika a manje kisika nego celuloza, po sastavu se približuje humoznim tvarima. Upravo radi lignina se udaljuje kemički sastav drva od celuloze. ugljika vodika kisika Celuloza sadržaje: U-U°/o 6-177o 43-397o Drvo (stržen) 49-207o 6-107o 44-70% Po Schiibleru i Petersenu pripada toj drvnoj substanciji formula C. H^. O3. Sastav drvne substancije kod raznog drva je razan. Po Chevandier u pokazuju razne vrsti drva sušenog kod 140" C i odbiv pepeo sliededi sastav: ugljika vodika kisika dušika bukva 49-89 50-08 6-07 6-23 43-11 41-16 0-93 1-08 hrast 50-64 56-89 6-03 6-16 42-05 41-94 1-27 1-01 Violett e je dokazao svojim analizama, da sastav drva ovisi i 0 starosti, a nije ni dobio iste rezultate ako je uzeo granu, stablo, korjen i t. d. Analizom dade se opredieliti i dušik, nu ovaj potiče od spojeva, koji su u staničnom soku otopljeni bili. Lignin može se od celuloze odieliti ako ga otopimo u alkalijama, nakon što smo na drvo djelovali klorom. Lignin dakle i odrvenjene česti biline pokazuju sliedeće reakcije: oto |
| ŠUMARSKI LIST 3/1900 str. 12 <-- 12 --> PDF |
— 134 — pina anilinovog sulfata bojadiše ga u prisutnosti sumporne kiseline intenzivno žuto; tom reakcijom možemo dokazati drvne čestice u papiru. Floroglucin i solna kiselina, bojadišu odrvenjene menbrane crveno, a fenol i koncentrovana solna kiselina modro. Čini se, da je lignin smjesa raznih tvari. Pošto se lignin topi u Schulzeovoj tekudini (kalij, klorat J~ dušična kiselina) to možemo lako količinu lignina (inkrustiranili tvari) u drvu opredieliti. Borovina sadržaje 41´097o, a hrastovina 54-127o it. d. Dalnji pratioc celuloze u drvu je drvna guma (ksilan), koju možemo prirediti ekstrakcijom drva s natrijevim lugom. To je amorfna masa, koja se razpada lako na ksilozu ili drvni slador (C^ H,„ Oj . Na inkrustirane tvari nadovezuju se i kutikularizirajuće substancije, koje pretvaraju infiltracijom kutina celulozu u kutinizovanu kožu (t. zv. kutikulu), koju nalazimo na površini zelenih stabljika, plodova, lišda i t. d. Vanjski slojevi stanica, koji štite bilinu od vanjskih nepogoda imadu staničnu kožu infiltrovanu sa posebnom substancom suberinom (plutovina u. pr. na kori). Kemijski čist suberin nije uspjelo pripraviti; na temelju novih iztraživanja drže ga smjesom glicerin etera stearinove (C^g H^g O2) i felonove kiseline (C^g H42 O3), po tome bi sastavu odgovarao mastima. Plutasta i kutinizovana koža poznaje se po tome, što se u koncentrovanoj sumpornoj kiselini ni nakon duljeg djelovanja ne topi. Koncentrovana kalijeva lužina bojadiše ju opreznim grijanjem žuto; Schultzeova tekućina ju ne topi. Kuhanjem sa alkalijama razpada se suzerin i kutin na stearinovu i felonovu kiselinu. Time bi opisali najglavnije sastojine svakoga drva. U što se ove sastojine pretvaraju suhom destilacijom bilo je već u našem listu govoru. Na koncu je vriedno, da spomenem jošte jednu važnu kemijsku i fizikalnu promjenu drva, koju uzrokuje toplina. Svakome je poznato, da velika većina krutih tjelesa prelazi povisivanjem topline u tekuće stanje; kod plinova je obratno, |
| ŠUMARSKI LIST 3/1900 str. 13 <-- 13 --> PDF |
— 135 — oni prelaze sniženjem topline i povećanjem tlaka sviu tekućine. Kod mnogih tekućina i plinova nije nam još uspjela ova promjena agregatnog stanja, krivo je tome pomanjkanje sredstava, kojima bi mogli dostatno sniziti ili povisiti temperaturu, ili se neka tjelesa povećanjem topline raztvaraju. Uspije li zapriećiti kojim načinom tu raztvorbu i razvijanje plinovitih produkata, time ćemo omogućiti tvorbu nove tvari, koja prelazi povećanjem topline u tekućinu. Toliko o teoriji. Mi znamo, da se i drvo razpada grijanjem u plinovite spojeve i tim nas još više može začuditi, kad čujemo, da je uspjelo francuskom šumarskom nadzorniku De Gallu u Lemuru drvo bar donekle taliti. Grijanjem smrvljenog drva pod silnim pritiskom zapriečio je isti Francuz raztvorbu drva i uspjelo mu je stvoriti novu tvar sa veoma vriednim svojstvima za obrt i industriju. Nova ta tvar ne pokazuje više organsku strukturu drva, tvrda je i teška, a naliči ugljenu. Uplivom tlaka dade se razno uobličiti, ne vodi elektricitet i ne propušta vodu. Radi ovih svojstava može se upotriebiti za razna držala, tiskarska slova, parkete, dekorativne stvari i t. d. U tu svrhu su zgodna smolasta drva, kojima se dodaju bjelančevine, da se poveća kohezija, tada se sasma smrve i podvrgnu velikoj žari i silnom tlaku. Kada će se prodrieti dublje u kemiju drva, i kada ćemo se bolje upoznati svojstvima drvnih sastojina, uspjet će nam mnoge i mnoge promjene istih, koje su danas samo od teoretske vriednosti. Drvu će biti tada otvoren put u sve grane velike industrije, te će mo ga još i više znati cieniti nego ga danas cienimo. |