硫化物與氮化物對風化的影響

發布時間:2016-05-18    點擊次數:

木材曝露在戶外時,其表面因木紋突起而變得粗糙,表面開裂且整塊變形,粗糙的表面也發生顏色的變化,表面最后失去其整體性。這些變化都是由光能、水 分、溫 度和其他環境因子聯合造成的。在這些環境因素之中,日照的光能最具破壞力,光能在木材表面引發一連串的化學變化。此外,空氣污染氣體如二氧化硫、二氧化氮 和臭氧等也是木材風化的因素。

陽光里的紫外線光是木材表面光分解作用的主要原動力。任何一種物質發生光化作用,它必須先能夠吸收光能,將吸收的光能轉換成的能量促成化學變 化。木材能吸 收許多波長不等的光能,根據Norrstrom的報告,木材的紫外光線吸收率木質素占80%-95%,碳水化合物占5%-20%,而抽出物只占2%,但木 材所含的酚類抽出物越多,紫外線吸收率就越高。木質素和聚酚類抽出物高度吸收200nm波長以下的光,同時在280 nm波長附近也有一個很強的吸收峰,其吸光率在可見光區域逐漸減小。纖維素也吸收波長200nm以下的光,在波長200nm與300nm之間只吸收少許, 但波長400nm以上就不太吸收。半纖維素的吸收光譜和纖維素幾乎相同,因為兩者的化學結構相似。木材吸收了光能之后,才能使木材的組成成分發生光化分解 作用。
在木材風化過程中,水是繼陽光之后的第二重要因素。雨水落在日照后的木材表面,水溶性的光化分解產物隨之被淋溶而流失,造成木材表面的侵蝕。雨 后或是隔夜 凝集在表面的露水使木材表面濕潤,濕潤的木材加上日光照射,有助于活性分子的擴散,加速木材劣化。反復的濕潤和干燥會促使木材表面的紋裂;而木材表面的開 裂則可讓日光及水分更深入內層,加速風化作用。反復的濕潤和干燥對膠合的木質復合材料更是其風化的重要因素,因為反復的濕潤和干燥不但使表面開裂,漲縮應 力還會造成脫膠。
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