INFORME DE LABORATORIO N°2: EXTRACCIÓN DE CAFEÍNA DE LAS HOJAS DE TÉ

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INFORME DE LABORATORIO N°2: EXTRACCIÓN DE CAFEÍNA DE LAS HOJAS DE TÉ

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                                                            Introducción

Hoy en día, gracias al estudio de la química de los hidrocarburos ramificados, se han podido identificar los distintos grupos funcionales que se conocen hasta los tiempos actuales. Así como existen grupos funcionales con grupos hidroxilo y carbonilo, por ejemplo, hay otros que difieren en composición atómica, como es el caso de un gran número de compuestos orgánicos que poseen nitrógeno, los cuales son conocidos como aminas. Las aminas básicas derivadas de productos naturales se denominan alcaloides, estos compuestos son una familia de compuestos que contienen nitrógeno de gusto amargo y se conocen más de 20.000 actualmente. Sus estructuras varían ampliamente en complejidad y es posible encontrarlos en su gran mayoría en el reino vegetal, con algunas excepciones en el reino animal.

En este práctico, se ha puesto énfasis a un compuesto que es de la familia de los alcaloides xantínicos, y que la mayoría de los seres humanos consume a diario, la cafeína. La cafeína es un componente presente de forma natural en el café, el té, el chocolate, entre otros más. Fue descubierta en 1819 por el químico alemán Friedrich Ferdinand Runge y sintetizada a finales del siglo XIX por Hermann Emil Fischer. El consumo de la cafeína tiene efectos estimulantes sobre el sistema nervioso y nuestro estado de vigilancia, además de mejorar la resistencia al cansancio.

Esta sustancia se encuentra en plantas y se caracteriza por tener en su estructura un nitrógeno básico. La cafeína es un sólido blanco, inodoro y de sabor amargo. Tiene una solubilidad que lo permite extraer fácilmente a una mayor temperatura, como es usual cuando se prepara una taza de té.

En el siguiente informe se elaborará la extracción de la cafeína en hojas de té, en la cual se espera obtener un sólido como resultado, de manera que por consiguiente el procedimiento que respecta a la sublimación, dicho sólido produzca en las paredes del recipiente un aspecto gaseoso.

                                                          Objetivos

• Conocer y utilizar técnicas de extracción, filtración a vacío y sublimación.
• Saber en qué situaciones de la experiencia se han utilizado las distintas técnicas y sustancias para procesos de separación y/o desecación.

Materiales y métodos

Materiales utilizados:

Proceso de extracción solido-liquido:

1. Colocar en una pesa un vidrio reloj y depositar sobre él hojas de té hasta llegar a 14 gramos.
2. En un vaso precipitado de 500 ml, introducir 300 ml de agua destilada con ayuda de una piseta.
3. Instalar un mechero y sobre este un trípode con una rejilla.
4. Abrir el paso del gas y encender el mechero, ubicar sobre la rejilla el vaso precipitado con 300 ml de agua destilada (fig.1).
5. Introducir los 14 gramos de hojas de té en el vaso precipitado (peso obtenido: 14.01 gr.)
6. Revolver con una bagueta ocasionalmente la mezcla hasta hervir.
7. Se agregan 20 ml de agua destilada a la mezcla si es que se perdió mucha agua por la evaporación.
8. Al momento de hervir, se deja la mezcla 15 minutos más antes de apagar el mechero.
9. Para ahorrar tiempo, se comienza a buscar el equipo para el procedimiento de filtración al vacío.
10. Llevar el vaso precipitado con unas pinzas al lavamanos con agua fría en el fondo y depositar un termómetro dentro de la mezcla, dejar enfriar hasta llegar a los 55º C
11. En un vidrio reloj diferente, situar sobre la pesa con una espátula 5,6 gramos de carbonato de calcio.
12.  Añadir el carbonato de calcio en tres partes e ir revolviendo con una bagueta cada dos minutos.
13. Retirar del lavamanos una vez terminado el proceso.

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Proceso de filtración al vacío

1. Armar el equipo de filtración al vacío (fig. 2).
2. Recortar con una tijera 2 círculos de papel filtro con un diámetro suficiente para que cubrir la superficie del embudo Büchner.
3. Verter lentamente la mezcla sobre un filtro con la ayuda de una bagueta, de forma que no se caigan las hojas de té.
4.  Regular la entrada de un tiempo conectado al vacío hasta que quede la menor cantidad de mezcla sobre el filtro, ir regulando la entrada al vacío para no romper el papel filtro.
5. Una vez que el papel filtro se tapa, se procede a cambiar de papel y seguir con el proceso.
6. Las hojas se desechan
7. Finalizar al estar todo el contenido obtenido del vaso precipitado en el kitasato.

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Proceso de destilación

1. Armar el equipo de decantación (fig.3).
2. Introducir el producto que se obtuvo en la filtración al vacío dentro del embudo de decantación de 250 ml. (asegurar que el paso este cerrado).
3. Con una pipeta introducir 20 ml de diclorometano en el embudo de decantación.
4. Tomar el embudo con una mano por el robinete y la otra mano por la ampolla de decantación, y sin ejercer mucha presión, batir de manera horizontal la solución dentro del embudo.
5. Sin apuntar a ninguna persona, abrir el paso del robinete, repetir este paso hasta que ya no queden gases dentro de este (fig. 4).
6. Dejar que se separen las dos fases (fig. 5). Si se produce una emulsión raspar en dirección hace arriba en el fondo del embudo con una bagueta.
7. Fijar el embudo con las pinzas al soporte universal y abrir levemente el paso del robinete hasta que haya circulado toda la fase inferior (tratar de que no pase ninguna membrana).
8. Cerrar nuevamente el paso e introducir nuevamente los 20 ml de diclorometano restante (reproducir el proceso anterior hasta que haya caído toda la fase inferior).
9. En un vaso precipitado, formar una disolución saturada de cloruro de sodio y agua destilada.
10. Debido a que la emulsión aún sigue, se hace por tercera vez el proceso anterior, pero esta vez se le adiciona el cloruro de sodio saturado en agua destilada para evitar las emulsiones que se forman.
11. Cerrar el paso del embudo y retirar el vaso precipitado de 250 ml. con la fase inferior, colocar un matraz de Erlenmeyer bajo el embudo y abrir el paso del robinete para dejar caer la fase superior (fig.6)

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