Densitatea și greutatea specifică
Densitatea este greutatea sau masa unei unități de volum de lemn, iar greutatea specifică este raportul densității de lemn la cea a apei. În sistemul metric de măsurare, densitatea și greutatea specifică sunt identice numeric; de exemplu, densitatea medie a lemnului de brad Douglas este de 0,45 grame pe cc, iar greutatea sa specifică 0,45, deoarece 1 cc de apă cântărește 1 gram. (Exprimată ca greutate pe unitate de volum, 1 gram pe cc este de aproximativ 62,4 lire pe picior cub.)
Determinarea densității lemnului este mai dificilă decât pentru alte materiale, deoarece lemnul este higroscopic (vezi secțiunea Higroscopicitate ); atât greutatea, cât și volumul său sunt foarte influențate de conținutul de umiditate. Pentru a obține cifre comparabile, greutatea și volumul sunt determinate la un conținut specific de umiditate. Standardele sunt greutatea uscată în cuptor (practic conținut de umiditate zero) și volumul fie uscat în cuptor, fie verde (verde referitor la conținutul de umiditate peste punctul de saturație a fibrelor, care are în medie aproximativ 30 la sută). Alte expresii de densitate, cum ar fi cele bazate pe greutatea și volumul uscat la aer sau pe greutatea și volumul lemnului verde, au o anumită importanță practică, ca și în cazul transportului lemnului, dar nu sunt exacte.
masa lemnului într-un volum dat este determinată de densitate, care se obține prin împărțirea greutății uscate la cuptor la volumul, fie uscat la cuptor, fie verde. Volumul uscat în cuptor este dificil de determinat, cel puțin prin scufundare în apă, din cauza higroscopicității lemnului. Probele uscate la cuptor sunt mai întâi scufundate în parafină topită fierbinte, pentru a construi un strat protector subțire, înainte de a fi scufundate în apă. Cu probe mici de lemn, mercurul este uneori folosit în loc de apă; este disponibil un aparat special (volumetru Breuil). Pentru exemplarele care au o formă regulată, volumul poate fi calculat pe baza dimensiunilor lor. În plus, metodele de radiații sunt utilizate pentru măsurarea directă a densității.
Densitatea unui eșantion de lemn poate fi evaluată vizual prin observarea lățimii (grosimii) inelelor de creștere și a proporției lemnului târziu. În general, lemnul târziu, datorită pereților celulari mai groși și cavităților celulare mai mici, este mai dens decât lemnul timpuriu și, odată cu creșterea lățimii inelului, proporția sa scade în rasinoase și crește în lemnul dur poros. Prin urmare, inelele mai late indică o densitate mai mică în rasinoase și o densitate mai mare în lemnul dur poros. În lemnul dur poros difuz, lemnul târziu nu este clar distinct, iar lățimea inelului nu este o indicație a densității.
Densitatea lemnelor temperate variază de la aproximativ 0,3 la 0,9 grame pe cc, dar gama la nivel mondial este de aproximativ 0,2 până la 1,2 grame pe cc. Diferențele dintre specii sau eșantioane ale aceleiași specii se datorează proporțiilor variate ale substanței lemnoase și volumului golului și conținutului extractivelor. Densitatea substanței lemnoase este de aproximativ 1,5 grame pe cc și practic nu există diferențe în această valoare între specii.
* Pe baza exemplarelor în stare uscată la aer (12-15% conținut de umiditate). ** N = newton (aproximativ 0,22 lire sterline); kN = 1.000 newtoni. Sursă: Adaptare din George Tsoumis, Știința și tehnologia lemnului (1991).
Densitatea afectează cantitatea de umiditate pe care o poate păstra lemnul, contracția și umflarea acestuia, precum și proprietățile sale mecanice și de altă natură. În general, densitatea este o măsură a calității lemnului limpede – adică a lemnului fără defecte.