Le proprietà fisiche e chimiche del legno

Il legno è quella parte di tessuto vegetale che costituisce il fusto di alcune piante come alberi o grossi arbusti, prodotto dalle stesse piante e fondamentale perchè costituisce il loro elemento strutturale.

Proprietà fisiche del legno.
Il legno ha delle ottime proprietà fisiche, che gli permettono di essere utilizzato in molteplici situazioni, ovvero la resistenza, la rigidezza, la durezza, l’elasticità e la densità che indica le sue proprietà meccaniche.
La resistenza del legno comprende una serie di caratteristiche diverse che variano con il grado di stagionatura ed umidità, ma anche con la direzione delle sue venature, infatti un pezzo di legno tagliato secondo le sue venature, risulta molto più resistente di uno tagliato perpendicolarmente. Il legno ha una grande resistenza alla compressione, infatti, in alcuni casi particolari, ha una resistenza maggiore all’acciaio, proporzionalmente al suo peso.
Per giunta, ha una bassa resistenza alla trazione e più alta per il taglio; quello utilizzato per i lavori nei cantieri deve anche avere un’ottima resistenza alla compressione. Inoltre è molto importante, nelle lavorazioni strutturali, che il legno abbia una buona resistenza alla curvatura, come succede nel legno utilizzato per le travi e per i montanti: ad esempio, il legno di quercia ha un’ottima resistenza alla curvatura, ma non è molto resistente alla compressione; caso diverso per il legno di sequoia che si comporta nella maniera completamente opposta.
Un’altra proprietà del legno è quella della durezza, ovvero la capacità di resistere a delle sollecitazioni improvvise e frequenti. Infatti esistono due tipi di legni con una buona durezza: il frassino ed il faggio sono costituiti da una grande durezza, infatti vengono utilizzati per costruire oggetti che necessitano di una notevole durezza, come ruote, manici di attrezzi, martelli eccetera. In realtà in faggio ha una maggiore durezza rispetto al frassino e, quindi, è preferibile usarlo per i manici sottili.
In genere, qualsiasi tipo di legno ha anche una buona elasticità, ovvero la capacità di tornare alla sua forma iniziale dopo aver subito la sollecitazione di una flessione, infatti, insieme alla risonanza, l’elasticità di un legno è fondamentale per la progettazione delle casse di risonanza dei pianoforti, anche se il più utilizzato per questo scopo è quello abete rosso, rinomatamente il migliore per questo utilizzo.

Proprietà chimiche del legno
Le unità strutturali del legno sono delle cellule disposte in maniera longitudinale rispetto al tronco, tutte composte da carboidrati complessi, ovvero cellulosa, emicellulosa, lignina e sostanze pectiche. Il legno è formato anche da una componente umida, ovvero l’acqua di vegetazione o linfa ed acqua di idratazione insieme alle sue parti cellulari, inoltre sono presenti anche sostanze organiche in minor parte e sali inorganici.
Il legno secco è composto principalmente da carbonio ed ossigeno per la maggior parte, poi idrogeno ed in ultimo, per una percentuale bassissima, anche azoto.
La quantità variabile di questi elementi chimici è la caratteristica che differenzia le proprietà chimiche di un legno rispetto ad un altro.
Quando la pianta è in vita, il suo legno è capace di contenere in sè quasi il 30% di acqua di idratazione.
Inoltre una bassa percentuale è costituita da sostanze estrattive come, ad esempio, resine, tannini, gomme e cere e anche alcune inerti come contenuti minerali, silici e sostanze peptiche.
Le sostanze astrattive possono venire estratte dal legno grazie ad un processo di trattamento con alcuni solventi; le sostanze inerti, invece, essendo assolutamente insolubili, si possono estrarre solo successivamente ad una combustione completa nel legno, tutte nelle sue stesse ceneri.
Le sostanze inerti conferiscono al legno alcune caratteristiche peculiari come l’odore, il colore, la resistenza agli attacchi dei parassiti, una migliore impermeabilità, difficoltà o meno nelle procedure di incollaggio a causa di granuli di silice con elevata durezza, inibizione della presa del cemento che permette di poterlo utilizzare sulle casseformi, come quelle delle porte in fase di costruzione, eccetera.
Alcuni elementi estrattivi del legno, possono essere appunto estratti ed utilizzati per altri scopi come, ad esempio, i tannini che vengono usati per la concia delle pelli, alcuni coloranti come quelli di quercitone, sandalo e campeggio che vengono utilizzati per dare delle tinte alle stoffe o, addirittura, le essenza delle Lauracee amazzoniche vengono utilizzate nella composizione di alcuni profumi.
Infine si aggiunge che, grazie alle sue proprietà chimiche, quindi, il legno resiste abbastanza bene a luce ed aria secca, meno all’umidità che avvia una lenta decomposizione a causa di muffe e funghi che potrebbe crearsi rendendo il legno friabile.