پديد آورندگان :
موسوي نژاد، مهدي دانشگاه علوم كشاورزي و منابع طبيعي گرگان - دانشكده چوب و كاغذ , مدهوشي، محراب دانشگاه علوم كشاورزي و منابع طبيعي گرگان - گروه علوم و صنايع چوب و كاغذ , رسولي، داود دانشگاه علوم كشاورزي و منابع طبيعي گرگان - گروه تكنولوژي و مهندسي چوب , وكيلي، محمد دانشگاه فردوسي مشهد - دانشكده علوم - گروه آموزشي شيمي
كليدواژه :
طيف سنجي FT-IR , تركيبات شيميايي چوب , بناهاي تاريخي , سوزني برگان , پهن برگان
چكيده فارسي :
مقدمه: استفاده از طيف سنجي مادون قرمز براي توصيف مواد ليگنوسلولزي به طور چشمگيري افزايش يافته است. از آنجايي كه در طيف سنجي تبديل فوريه مادون قرمز (FT-IR) حداقل تخريب در نمونه مورد آزمايش اتفاق مي افتد و با مقدار بسيار كمي از نمونه اطلاعات دقيقي به دست ميآيد، لذا اين طيف سنجي يك تكنيك مفيد براي شناسايي تركيبات شيميايي چوب است، در مطالعه چوبهاي تاريخي جهت توصيف ميزان و نوع تخريب به منظور انتخاب روش حفاظت مناسب، غالبا تكنيك FT-IR استفاده مي شود. در اين پژوهش تغييرات تركيبات شيميايي چوبهاي استفاده شده در بناهاي تاريخي منطقه گرگان با گونه هاي سالم به كمك اين طيف سنجي مورد مطالعه قرار گرفته است. مواد و روشها: در اين مطالعه نمونه چوبهاي تاريخي از دو بنا در منطقه بافت قديم گرگان (تكيه استرآبادي و حسينيه) تهيه شد. پنج نمونه از اين دو بنا انتخاب و براي تشخيص گونه به بررسي خصوصيات ماكروسكوپي اين چوب ها پرداخته شد. طيف سنجي نمونه ها با استفاه از دستگاه 154-MB
Bomem مدل FT-IR به دست آمد. براي اين منظور، آرد چوب از نمونه هاي تهيه شده از يك پيچ گوشتي برقي مجهز به مته با قطر mm 4 و به ميزان عمق نفوذ mm 2-3 در نمونه به دست آمد. آرد به دست آمده براي انجام آزمون FT-IR در آون با دماي 103 درجه سانتي گراد و به مدت 26 ساعت خشك شدند تا
كمترين رطوبت را داشته باشند. سپس قرص KBr نمونه هاي فوق جهت آزمون طيف سنجي FT-IR در محدوده طيفي 500cm- 6000 و قدرت تفكيك طيفي cm 4 ساخته شد. براي هر آزمون 11 اسكن انجام شد و نمونه ها با نمونه هاي سالم مورد مقايسه قرار گرفت. يافته ها: نمونه ها شامل چهار گونه پهن برگ (ممرز، بلوط، راش، ملچ) و يك گونه سوزني برگ (سرخدار) بود. در تمامي گونه هاي پهن برگ شدت جذب در نواحي *em 110، 1118، 1049، 897 و مرتبط با كربوهيدراتها و همچنين نوارهاي *cm 1243، 1739 در ارتباط با همي سلولز به مقدار زيادي كاهش يافته بود. در مقابل، در نوارهاي مرتبط با ليگنين افزايش جذب ناچيزي در نواحي cm 1508، 1595، 1956 ديده مي شد. در گونه سرخدار، نواحى *em 1273، 1628، 1512، 1908 و در ارتباط با ليگنين و ناحيه *cm 1739 و مرتبط با همي سلولز كاهش جذب زيادي را نشان دادند.| نتيجه گيري: نتايج حاصل از طيف سنجي نشان داد، تخريب زيستي در تمام گونه هاي تاريخي اتفاق افتاده است. از مقايسه نسبي تغييرات شدت نوارهاي مرتبط با ليگنين و كربوهيدراتها در گونه هاي پهن برگ مشخص شد كه تخريب كربوهيدراتها بيشتر از ليگنين بوده كه ميتوان قسمت عمده آن را به عامل پوسيدگي قهوه اي نسبت داد. در گونه سوزني برگ (سرخدار)، به دليل اين كه بيشترين تماس را با بارانهاي متوالي داشته علاوه بر كربوهيدراتها، ليگنين نيز تخريب شده است.
چكيده لاتين :
Introduction: The use of infrared spectroscopy to describe the lignocellulosic
materials has increased dramatically. Since the infrared Fourier transform (FT-IR)
spectroscopy least destruction occurs in the test sample and with a small quantity
of sample accurate information is obtained, so this spectrometer is a useful
technique for identifying chemical compounds of wood. In studying the historic
woods, to describe the amount and type of damage to select the appropriate
protection method, often FT-IR technique is used. In this study, changes in the
chemical compounds of wood used in historical building of Gorgan with healthy
species are studied with the help of this spectroscopy.
Materials and Methods: In this study, historic wood samples were prepared from
two buildings in the old context of Gorgan (Tekye, Estarabadi and Hosseinieh).
Five samples were selected from these two buildings and to identify the species to
study macroscopic characterization to review these woods. Spectroscopy of
samples was obtained with the use of MB-154 Bomem FT-IR model. For this
purpose, wood flour was prepared from samples from a drill equipped with a drill
bit with 3 mm diameter and a depth of 2-3 mm. Flour obtained for the FT-IR test
was dried in the oven at temperature 103°C for 24 hours to have the lowest
moisture content. Then KBr tablet of the above examples was prepared for the FTIR
spectroscopy test in the spectral range 4000-500 cm-1 and spectral resolution 4
cm-1. 11 scans were performed for each test and samples were compared with
healthy samples. Results: Samples include four species: hardwood (hornbeam, oak, beech, elm) and
a softwood species (yew). In all hardwood species, the absorption intensity in areas
897, 1049, 1118, 1160 cm-1 and related to carbohydrates and also bands 1739, 1243
cm-1 in connection with the hemicellulose was reduced significantly. In contrast, in
the case of bands related to lignin, poor absorption is seen in 1654, 1595, 1508 cm-1.
In Yew species, areas 1608, 1512, 1428, 1273 cm-1 and in connection with lignin
and area 1736 cm-1 related to hemicellulose showed a large decrease in absorption.
Conclusion: The results from spectroscopy showed that biodegrades has occurred
in all historical species. With relative comparison of changes in intensity of the
bands associated with lignin and carbohydrates in hardwood species, it has become
clear that carbohydrates degradation was more than lignin, which can be primarily
attributed to brown rot. In softwood species (yew), because they have the most
contact with the continuous rains, in addition to carbohydrates, lignin has also been
destroyed.
