Extracción de la Cafeína de bebidas

Universidad Autónoma de Chiriquí

Facultad de Ciencias Naturales y Exactas

Escuela de Química

Informe de Química Orgánica 234

Extracción de la Cafeína de bebidas

Presentado por:

Amarilis Cerrud 4-762-1085

Esther Delgado 4-761-2121

Prof.: Omar Chacón

Fecha de entrega: 7/05/2012

Resumen:

En esta experiencia se realizaron diferentes ensayos hasta obtener las condiciones óptimas en cada una de las técnicas para la determinación tanto cualitativa como cuantitativa de la cafeína.

Al colocar el tubo de ensayo que contiene la muestra de la cafeína en baño maría y luego en baño de hielo, la cafeína se sublimó adhiriéndose en las paredes del tubo de ensayo, notándose un color blancuzco, posteriormente se le buscó su punto de fusión, para esto se raspó las paredes para sacar la cafeína. La cantidad de cafeína extraída del té negro fue de 0.14g y el punto de fusión fue de 235.3°C.

La cafeína extraída del café fue de 0.06g a esta no se le pudo determinar el punto de fusión, debido a errores de técnica y poca cantidad de muestra.

La cafeína extraída de coca cola fue de… y el punto de fusión fue de 237°C.

Palabras claves: cafeína, extracción, alcaloide, estimulante, punto de fusión.

Objetivos

 Extraer la cafeína de bebidas que contienen cola mediante extracción líquido- líquido.

 Determinar el punto de fusión de la cafeína extraída.

Marco Teórico

La cafeína es un alcaloide del grupo de las xantinas, concretamente pertenece a la familia de las metilxantinas. Las bases xánticas o púricas son alcaloides derivados de la purina. Concretamente, provienen del anillo de la purina que se forma a través de la condensación de una pirimidina con un imidazol. Poseen una estructura cristalina y su fórmula molecular es C3H4N2. (http://www.buenastareas.com/ensayos/Extraccion-De-Cafeina-En-Te/2632516.html)

La fórmula química de la cafeína es C8 H10 N4O2 , con una masa molecular de 194,19 g/mol. Es una molécula química aquiral, y por lo tanto, no tiene enantiómeros ni tiene estereoisómeros.

Su nombre sistemático es 1,3,7-trimetilxantina, 1,3,7-trimetil-2,6-dioxopurina o 3,7-dihidro-1,3,7-trimetil-1H-purina-2,6-diona. También es conocida como trimetilxantina, teína, mateína, guaranína, metilteobromina o metilteofilina, ya que se obtiene por extracción de materiales vegetales como el café, té, guaraná, chocolate, yerba mate o la nuez de cola. En estado puro es un sólido cristalino blanco inodoro en forma de agujas blancas o polvo, con un gusto muy amargo, que tiene una densidad de 1,23 g/ml, un punto de fusión de 238 °C y es eflorescente en contacto con aire. A presión atmosférica sublima a 176 °C, sin descomposición. También, puede cristalizar en forma de prismas hexagonales. Esta sustancia es soluble en agua y es función directa de la temperatura. A 25 °C se disuelven 22 mg de cafeína en 1 ml de agua, mientras que a 80 °C se diluyen 180 mg/ml y a 100 °C lo hacen 670 mg/ml. Es muy soluble en agua hirviendo en la que cristaliza como monohidrato, ya que va perdiendo progresivamente la molécula de agua, hasta que lo hace totalmente a los 100 °C. Sin embargo tiene más afinidad por algunos disolventes orgánicos, como el cloroformo (CHCl 3) y el diclorometano (CH 2 Cl 2), que a su vez son casi inmiscibles en agua.

Materiales y Reactivos

Materiales:

Descripción Capacidad Cantidad

Vaso químico 600, 200 ml 2

Embudo de separación 150 ml 1

erlenmeyer 250 ml

Aparato de punto de fusión 1

Probeta 250 ml 1

capilares 1

Tubo de ensayo 1

Plancha 1

policial

Sustancias

Coca Cola

Té negro

Café 15g

Reactivos

Reactivo Toxicología

Carbonato de sodio Inhalación: las altas concentraciones de polvo pueden irritar las membranas nasales y el tracto respiratorio.

Contacto con la piel: irrita la piel, puede causar quemaduras.

Contacto con los ojos: puede causar daño a la córnea, el daño permanente es improbable.

Ingestión: En grandes dosis puede ocurrir irritación de las mucosas del tracto gastrointestinal.

Cloroformo Inhalación Puede causar tos, somnolencia, dolor de cabeza y náuseas.

Ingestión Puede producir dolor abdominal y vómitos.

Contacto con la piel: Enrojecimiento, dolor.

Contacto con los ojos Puede provocar enrojecimiento y dolor.

Sulfato de sodio anhidro Toxicología:

Piel: Irritación. No se esperan efectos adversos.

Ojos Puede causar irritación.

Ingestión Diarrea. Levemente tóxico.

Inhalación Irritación. No se espera que sea peligroso para la salud.

Carbón Activado Inhalación: Puede causar pequeñas irritaciones.

Ingestión: No se espera ningún efecto, pero podría causar una muy pequeña irritación en el tracto respiratorio.

Contacto: Ya sea en los ojos o piel no se esperan efectos adversos

Fase experimental

Nota: Este mismo experimento se utilizó Extracción de la Cafeína de Coca cola y del café.

Resultados

A) Extracción de la cafeína del té

Peso de la muestra de té 16.27g

PH 8.68

Peso de tubo de ensayo vacío 11.73g

Peso del tubo de ensayo con la muestra 11.87g

Punto de fusión 235.3°C

=0.9219%

Discusión

A la muestra le agregamos carbonato de sodio para neutralizar el acido carbónico, presente en el líquido, y así obtener la reacción básica.

Al realizar las extracciones utilizando cloroformo (solvente para separar la cafeína del te) se obtuvo dos fases la inferior es la fase orgánica, es en ésta donde se encuentra la cafeína, cabe destacar que la fase superior es la fase acuosa y que se utiliza este tipo de solvente porque es inmiscible con el

...