Evaluación del efecto de la concentración de anhídrido acético, temperatura y tiempo en la reacción de acetilación para la modificación química de Calophyllum brasiliense y Enterolobium cyclocarpum

Abstract

El objetivo de este proyecto fue evaluar el efecto de la concentración de anhídrido acético, temperatura y tiempo en la reacción de acetilación para la modificación química de las especies tropicales Calophyllum brasiliense (Cedro María) y Enterolobium cyclocarpum (Guanacaste). Primeramente se caracterizaron las especies para cuantificar la cantidad de grupos OH disponibles para la reacción de acetilación, con ello se obtuvieron 13,23 mmol de OH y 13,85 mmol OH por cada gramo de madera para las especies de Guanacaste y Cedro María respectivamente. Se evaluaron las condiciones de temperatura, relación de anhídrido acético/masa de madera seca y la concentración inicial de ácido acético mediante un diseño factorial y se determinaron las condiciones con los que se obtiene una mayor ganancia en peso en la reacción de acetilación, las cuales fueron una temperatura de 90 °C, una relación anhídrido acético/madera seca de 1,75 mL/g y sin la presencia inicial de ácido acético en el medio de reacción. La reacción de acetilación se llevó a cabo por tiempos de 2 horas, 4,5 horas y 7 horas para los cuales se obtuvieron porcentajes de ganancia en peso (WPG) máximos de 12,20 % para Guanacaste y 12,44 % para Cedro María en los tiempos de reacción de 7 horas y 4,5 horas respectivamente. También se verificó el aumento de las dimensiones y densidad en la madera acetilada debido a la sustitución de grupos funcionales. Con la utilización de espectroscopia infrarroja ATR se verificó la sustitución del grupo OH por grupos acetil y su aumento durante los diferentes tiempos de reacción, presentando una disminución en la banda de los 3300 cm-1 característica del grupo OH y la presencia de bandas a los 1700 cm-1 característica del grupo C=O. La madera acetilada presenta un aumento en la resistencia a la degradación biológica provocada por el hongo de pudrición blanca Trametes versicolor, de aproximadamente un 87% de eficacia para ambas...