Destilación simple y fraccionada de una mezcla 1:1 de Etanol y Agua y determinación de los componentes principales del aceite esencial de la juanilama (Lippa alba).

Destilación simple y fraccionada de una mezcla 1:1 de Etanol y Agua y determinación de los componentes principales del aceite esencial de la juanilama (Lippa alba).

Resumen

        Se realizó la destilación de una mezcla de etanol y agua en proporción 1:1, con el equipo de destilación simple y fraccionada, separando fracciones recuperadas de destilado y midiendo su porcentaje de etanol en cada caso mediante el índice de refracción. Además, se graficó la temperatura contra el volumen de destilado obtenido, y se compararon los dos métodos de destilación de acuerdo a su efectividad, en lo que, la destilación fraccionada resulta más efectiva que la simple. Para la hidrodestilación se extrajeron los aceites esenciales de las hojas de juanilama, con bajo rendimiento, debido a la escasa cantidad de aceite esencial por gramo de planta, además de sus principales componentes, donde destaca la (+)-carvona.

Introducción

        Una mezcla de líquidos ideal se comporta de acuerdo a la ley de Raoult, esta ley establece que la presión de vapor de un líquido A, es igual a la presión de vapor del líquido puro, multiplicada por su fracción molar en la mezcla1, de este modo es fácil predecir el comportamiento de los vapores de una mezcla, utilizando tanto la ley de Raoult como la de Dalton, la cual establece que la presión total es igual a la suma de la presión de cada componente en una mezcla gaseosa1, para un proceso de destilación, simple o fraccionada.

La destilación es un método utilizado para separar líquidos miscibles con distinto punto de ebullición, consiste en hervir la mezcla, de modo que el componente con menor presión de vapor ebulle primero, y es condensado por medio de un flujo constante de agua en el condensador del equipo de destilación, de este modo se obtienen fracciones de destilado con un porcentaje alto del componente de menor punto de ebullición cuando la temperatura es baja. Conforme aumenta la temperatura aumenta la fracción del componente de mayor punto de ebullición, hasta que concluye en la formación de un azeótropo. Un azeótropo es una mezcla de

composición fija que no puede separarse por destilación2.

Existen dos tipos principales de destilación, la simple y la fraccionada, la diferencia radica en que la fraccionada utiliza una columna de fraccionamiento, que permite que el proceso de condensación se dé en repetidas ocasiones, y con esto aumente el rendimiento en la separación, y se obtengan fracciones más puras de los componentes.

La hidrodestilación es una variación de la extracción sólido-líquido, utilizado para separar componentes de productos naturales, susceptibles a la descomposición a temperaturas elevadas2, de este modo se extraen los aceites esenciales de productos naturales. Los aceites esenciales son los componentes encargados de dar aromas a ciertos productos naturales, sean frutos, plantas, tallos. Estos componentes son principalmente, terpenos, compuestos derivados del pirofosfato de isopentilo.

La juanilama (Lippia alba) es una planta utilizada en Costa Rica como tranquilizante y para desordenes gastrointestinales, su composición química incluye flavonoides, alcaloides y el aceite esencial, que se compone principalmente de limoneno o carvona, dependiendo del quimiotipo encontrado en Centroamérica3.

Los objetivos de esta práctica son realizar la separación de una mezcla de etanol y agua 1:1 por medio de una destilación simple y fraccionada y comparar sus rendimientos de acuerdo a las fracciones obtenidas a distintos rangos de temperatura, y extraer los aceites esenciales de la juanilama (Lippia alba) por medio de una hidrodestilación, y determinar los principales componentes del aceite esencial.

Sección Experimental

        Se siguió el procedimiento descrito por Lamoureux, G.; Artavia, G.; Cortés, C.; Cortés C.; Arias, C.; Manual de Laboratorio Química Orgánica I; UCR2. En parejas se realizó la destilación simple y fraccionada de la mezcla de Etanol/Agua en proporción 1:1, se inició midiendo el índice de refracción de la muestra, con el refractómetro de Abbé, marca Optic Ivymen System, placa: 393356. Se midieron 50mL de la mezcla y se trasvasaron a un balón de fondo plano, luego se armó el equipo de destilación (cada pareja por lado de mesa realizó un tipo de destilación), y se inició el calentamiento con la manta. Se llevó a cabo un control de la temperatura y el volumen de destilado recogido durante el experimento, iniciando con la temperatura a la que cayó la primera gota de destilado, de ahí en adelante, se midió la temperatura para cada mililitro de destilado recogido.

        Además, me midió el índice de refracción de fracciones de destilado que comprendían 10mL de volumen, hasta la última fracción de 5mL y el residuo obtenido al final de la destilación, para un total de 5 fracciones de volumen.

        En una segunda sesión se extrajeron los aceites esenciales de la juanilama, por medio de una hidrodestilación, la cual se realizó por 1 hora hirviendo agua con 16.24g de hojas de juanilama, y recibiendo en un Erlenmeyer el extracto, este recipiente, en un baño de hielo. Luego de la hidrodestilación se llevó la muestra a un embudo separador y con éter etílico (25mL) se realizó una extracción líquido-líquido, la fase orgánica se trató con desecante y posteriormente se llevó la muestra al rotavapor, luego se midió el rendimiento. Por último, se realizó una cromatografía de gases para determinar los principales componentes del aceite esencial extraído de la juanilama.

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