A madeira é composta por uma infinidade de compostos diferentes, cada um com temperaturas diferentes nas quais derrete, portanto, diferentemente dos metais, a madeira queima em vez de derreter.
Você provavelmente já pensou nisso pelo menos uma vez na vida, certo? Você provavelmente já sabe a resposta agora: Não.Mas porque não?
Se os icebergs da Antártica estão derretendo devido ao aumento das temperaturas atmosféricas (o aquecimento global é real), por que a queima da floresta amazônica simplesmente não derrete, em vez de se transformar em poeira e fuligem?
A resposta certamente tem algo a ver com a composição química da madeira, que é diferente da do gelo ou de qualquer outro sólido uniforme, mas os detalhes provavelmente ainda são um mistério…
O que impede a madeira de derreter?
Você já deve saber que os sólidos se fundem em líquidos a uma temperatura específica e, após um aquecimento adicional, o líquido acaba se transformando em gás. O equívoco comum aqui é que todo objeto rígido e resistente é sólido, o que não acontece quando se fala em termos puramente científicos. Os sólidos são substâncias cristalinas puras com reticulados espaçados. Em termos mais simples, sólidos são substâncias compostas por um único elemento ou molécula, tendo, assim, ligações intermoleculares constantes em toda a sua forma.
A madeira, por outro lado, é um sólido não cristalino composto de moléculas de água, lignina e celulose (ambos compostos orgânicos de cadeia longa) fortemente ligados em ligações químicas complexas, cada uma com seus pontos de fusão únicos. Como conseqüência, queimar um pedaço de madeira vaporizará as moléculas de água primeiro, levando a um emaranhado das ligações de celulose e lignina. Essas moléculas reagem com o oxigênio atmosférico para criar o icônico carvão de carbono preto. Isso é conhecido como pirólise .
Uma imagem altamente ampliada de madeira mostrando as fibras de celulose emaranhadas (Crédito da foto: TinyPhoto / Shutterstock)
Você pode pensar que, se queimarmos madeira no vácuo, longe de todos os obstáculos atmosféricos, cada componente derreteria em seu próprio ponto de fusão, eventualmente nos dando uma massa fundida de madeira. No entanto, este não é o caso.
Queima de madeira no vácuo
Embora as moléculas de água e qualquer matéria volátil evapore no vácuo, as extensas fibras de celulose inibem fortemente a transição da madeira para a fase líquida. O calor fornecido ao tronco de madeira quebraria as fracas ligações carbonílicas da celulose, deixando para trás metano e compostos orgânicos contendo carbono e hidrogênio, carvão e dióxido de carbono.
A diferença entre fusão e queima
A fusão é um processo de mudança do estado da matéria de sua fase sólida para sua fase líquida a uma temperatura constante. Essa temperatura é o seu ponto de fusão em condições de pressão específicas, um ponto que é exclusivo para cada substância. A composição química e, portanto, a fórmula molecular da substância permanecem as mesmas durante essa mudança de estado.
O gálio é um desses metais que derrete em torno de 29 graus (a temperatura normal do corpo de um ser humano) e, portanto, derrete em suas mãos. (Crédito da foto: e_rik / Shutterstock)
No entanto, em nosso experimento, estamos “queimando” a madeira. A queima é essencialmente um método para oxidar uma substância. A substância interage com o oxigênio (na maioria dos casos), formando um novo composto. Esta nova substância possui uma fórmula molecular diferente em comparação com a substância original e pode ter uma aparência e um conjunto de propriedades físicas completamente diferentes.
A queima de madeira resulta na emissão de fumaça, contendo vapor de água e dióxido de carbono, juntamente com a produção de negro de fumo (carvão vegetal). (Crédito da foto: Buncha Lim / Shutterstock)
Agora que você sabe que a madeira que você estava aquecendo estava realmente sendo queimada e não derretida, vamos adicionar um novo toque.
Na verdade, existe uma maneira de derreter madeira …
Não há como derreter madeira?
Em teoria, é bem possível derreter madeira usando meios alternativos. À pressão e temperatura padrão, o ponto de fusão do carbono é de 3500 graus Celsius. Quando esse ponto de fusão é reduzido para uma certa temperatura (atingida experimentalmente pela manipulação da pressão), a madeira “pode” derreter … (observe a ênfase no “poder”. Como você acabou de aprender, as conclusões teóricas, por mais convincentes que sejam, são muitas vezes muito diferentes do fenômeno real experimentado no mundo real).
Embora sejamos tecnologicamente capazes de gerar as condições de laboratório descritas acima, não há literatura publicada ou trabalhos de pesquisa testando essa hipótese.
Até que esse ponto seja alcançado, podemos apenas concluir que a madeira não pode ser derretida … ainda!
