Determination of the chemical properties of the heartwood and sapwood of field elm (Ulmus minor Miller)

Abstract

In this study, some chemical properties of the heartwood and sapwood of the field elm (U. minor), which grows naturally in Turkey, were investigated. For this purpose, heartwood and sapwood of the elm were separated and ground according to the relevant standard to prepare experimental samples for chemical analysis. Subsequently, holocellulose according to the acidified sodium chloride method, lignin according to TAPPI T 222 om-21 (2021), ash according to TAPPI T 211 om-16 (2016), hot water according to TAPPI T 207 cm-22 (2022), 1% sodium hydroxide according to TAPPI T 212 om-12 (2012), alcohol-cyclohexane and alcohol solubility according to TAPPI T 204 cm-17 (2017) were determined in the samples. In this study, the holocellulose values ​​in the heartwood and sapwood were found to be in the range of 85.5-84.4%, Klason lignin values ​​in the range of 25.3-26.8%, ash content in the range of 0.98-0.46%, hot water solubility values ​​in the range of 2.32-5.94%, 1% sodium hydroxide values ​​in the range of 16.5-19.0%, alcohol-cyclohexane solubility in the range of 2.41-4.13%, and alcohol solubility in the range of 0.22-0.49%, respectively.

Keywords

• Chemical properties
• field elm
• heartwood
• sapwood

Ova karaağacı (Ulmus minör Miller) öz ve diri odununun kimyasal özelliklerinin belirlenmesi

Abstract

Bu çalışmada, Türkiye’de doğal olarak yayılış gösteren Ova karaağacı (U. minor) öz ve diri odununun bazı kimyasal özellikleri araştırılmıştır. Bu amaçla Ova karaağacı öz ve diri odunları ayrılmış ve ilgili standarta göre öğütülerek kimyasal analizler için deney numuneleri hazırlanmıştır. Ardından numunelerin asitlendirilmiş sodyum klorür yöntemine göre holoselüloz, TAPPI T 222 om-21 (2021)’e göre lignin, TAPPI T 211 om-16 (2016)’e göre kül, TAPPI T 207 cm-22 (2022)’e göre sıcak su, TAPPI T 212 om-12 (2012)’e göre %1’lik sodyum hidroksit ve TAPPI T 204 cm-17 (2017)’e göre alkol-sikloheksan ve alkol çözünürlükleri belirlenmiştir. Çalışmada öz ve diri odunda sırasıyla holoselüloz değerleri %85,5-84,4 aralığında, Klason lignin değerleri %25,3-26,8 aralığında, kül miktarı %0,98-0,46 aralığında, sıcak su çözünürlüğü değerleri %2,32-5,94 aralığında, %1’lik sodyum hidroksit değerleri %16,5-19,0 aralığında, alkol-sikloheksan çözünürlüğü %2,41-4,13 aralığında ve alkol çözünürlüğü ise %0,22-0,49 aralığında tespit edilmiştir.

Keywords

• Diri odun
• kimyasal özellikler
• ova karaağacı
• öz odun

Ethical Statement

Bu makale, orijinal bir çalışma olup, daha önce hiç bir yerde yayınlanmamıştır ve tamamen etik kurallarına uygun hazırlanmıştır. Yazar bu çalışmada herhangi bir çıkar çatışması olmadığını beyan ederler.

Thanks

Bu makalede kullanılan örnekleri temin eden Prof. Dr. Mualla Balaban UÇAR’a ve kimyasal analizler için yardımını esirgemeyen Dr. Öğr. Üyesi Hasan ÖZDEMİR’ e teşekkürlerimi sunarım.

References

1. Akgül, M., Akça, M., 2014. İğde Ağacı Odunu (Elaeagnus angustifolia L.) ve Kabuğunun Kimyasal Analizi. II. Ulusal Akde-niz Orman ve Çevre Sempozyumu. 22-24 Ekim. Isparta. Bildiriler Kitabı, s568-573
2. Akkemik, Ü., 1995. Ülkemizde doğal yetişen karaağaç (Ulmus L.) taksonlarının morfolojik özellikleri. Journal of the Faculty of Forestry- Istanbul University, 45(2): 93-116
3. Bozkurt, Y., Erdin, N., 2011, Ağaç Teknolojisi, İstanbul Ünv. Yayın No: 5029. Orman Fakültesi Yayın No: 445. İstanbul
4. Diker, N. Y., Çankaya, İ. İ., Özkan, A. M. G., 2022. Türkiye’de yetişen Ulmus L. türlerinin yaprak, dal ve kabuk yapılarının anatomik açıdan karşilaştirilmasi, Journal of Faculty of Pharmacy of Ankara University, 46(3): 1030-1043
5. Erkan, S., & Bektaş, İ., 2021. Investigation of chemical and morphological properties of the sapwood and heartwoods of stone pine and black locust. Kastamonu University Journal of Forestry Faculty, 21(2), 183-195. Doi:10.17475/kastorman.1000472
6. Fengel, D., Wegener, G., 1989. Wood: Chemistry, Ultrastructure, Reactions (2nd Ed.), Walter de Gruyter, Berlin. ISBN: 3110084813
7. Gülsoy, S. K., Aksoy, H., Gül Türkmen, H., & Çanakçı, G. (2021). Fiber Morphology and Chemical Composition of He-artwood and Sapwood of Red Gum, Black Willow, and Oriental Beech. Bartın Orman Fakültesi Dergisi, 23(1), 119-124. https://doi.org/10.24011/barofd.884128
8. Liu, H., Yang, B., Jiang, Z., Tang, J., Chen, D., Hao, J., … Li, L. (2026). A Comparative Study of the Chemical Compositions of Heartwood and Sapwood in Erythrophleum fordii. BioResources, 21(1), 903–917. https://ojs.bioresources.com/index.php/BRJ/article/view/25215

9. Loaiza, J.M., Guti ́errez, E.A., García, J.C., L ́opez, F., 2025. Cascade biorefinery approach to obtain hemicelluloses, lignin, cellulose and nanocelluloses from high-yield forest crops (Ulmus minor) for different industrial applications. Ind. Crops Prod. 236, 122031. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2025.122031.
10. Jiménez-López, L., Eugenio, M. E., Ibarra, D., Darder, M., Martín, J. A., & Martín-Sampedro, R. (2020). Cellulose Nanofibers from a Dutch Elm Disease-Resistant Ulmus minor Clone. Polymers, 12(11), 2450. https://doi.org/10.3390/polym12112450.
11. Özyürek, Ö., 2026. Effect of heat treatment and cryogenic treatment on chemical components of rowan (Sorbus torminalis L.) wood. BioResources, 21 (2): 4939-4952. doi.org/10.15376/biores.21.2.4939-4952
12. TAPPI T 204 cm-17, 2017. Technical Association of the Pulp and Paper Industry (tappi.org). Wood Extractives in Ethanol-Benzene Mixture. TAPPI Press. Atlanta, GA
13. TAPPI T 207 cm-22, 2022. Water Solubility of Wood and Pulp. TAPPI Press. Atlanta, GA
14. TAPPI T 211 om-16, 2016. Ash in Wood, Pulp, Paper and Paperboard: Combustion at 525°C. TAPPI Press. Atlanta, GA
15. TAPPI T 212 om-12, 2012. One Percent Sodium Hydroxide Solubility of Wood and Pulp. TAPPI Press. Atlanta, GA
16. TAPPI T 222 om-21, 2021. Acid-Insoluble Lignin in Wood and Pulp. TAPPI Press. Atlanta, GA
17. TAPPI T 257 sp-14, 2014. Sampling and Preparing Wood for Analysis. TAPPI Press. Atlanta, GA
18. TAPPI T 412 om-11, 2011. Moisture in Pulp, Paper and Paperboard. TAPPI Press. Atlanta, GA
19. Wise, L.E., Karl, H.L., 1962. Cellulose and hemicellulose. Şu eserde: Pulp and Paper Science and Technology. McGraw Hill. New York, NY