LABORATORIO DE INGENIERÍA QUÍMICA II Práctica Nº4: Sedimentación

“Año del Fortalecimiento de la Soberanía Nacional”

FACULTAD DE QUÍMICA INGENIERÍA QUÍMICA E INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL

Universidad Nacional Mayor de San Marcos

Universidad del Perú. Decana América.

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LABORATORIO DE INGENIERÍA QUÍMICA II

Práctica Nº4: Sedimentación

PROFESOR:

Pizarro Cabrera, Raul German

ALUMNOS:

• Gallegos Huaman, Ivan                                18070097
• Ramirez Zenozain, David                             18070111
• Romero Caballero, Shirley Rocio                 18070115
• Rojas Salazar, Orlando Raul Helier               19070204
• Catay Gonzales, Cristian

Lima, 2022-1

RESUMEN

En la presente practica de extracción de aceites esenciales, mediante arrastre con vapor de agua, se tiene como objetivo extraer aceite esencial de eucalipto y determinar la curva de condesado de agua florada + aceite esencial vs tiempo, asi como calcular el porcentaje de humedad (%), densidad y rendimiento de extracción de las hojas de eucalipto.

Para obtener la curva de condesado vs tiempo, se trabajó con un caudal de fluido refrigerante de 137,7ml/s y un caudal de vapor de agua de 0.47 ml/s; el volumen del condensado (agua floral + aceite esencial) es de 1532ml para un tiempo de extracción de 50.26 min.

Se determinó el % de humedad de las hojas de eucalipto 59%, densidad del aceite esencial de eucalipto 900kg/m3 y un rendimiento de extracción de 11.52 kg de aceite esencial/ Ton de hojas de eucalipto, asi mismo con la finalidad de comprobar los resultados obtenidos, se realizó una búsqueda bibliográfica de artículos relacionados a la obtención de aceite esencial de eucalipto mediante arrastre con vapor de agua, de donde se extrajo resultados como la densidad del aceite esencial 922 kg/m3 y el rendimiento de extracción 15.67 kg de aceite esencial/ Ton de hojas de eucalipto, estos valores corresponden a una muestra del 40% de humedad de las hojas.

Finalmente se calculó el % de desviación de la densidad y rendimiento de extracción, las cuales resultaron ser de 2% y 26.4% respectivamente. El porcentaje de desviación se debe al efecto de la humedad de la hoja de eucalipto. Es por ello que se recomienda que, para obtener un mayor rendimiento de extracción, trabajar con muestras con un porcentaje de humedad bajo.

INTRODUCCIÓN

Los aceites esenciales, en el mercado, generan una renovación tecnológica continua y a la par de la optimización de los métodos de producción. Los aceites esenciales se pueden obtener mediante el método de arrastre de vapor, destilación molecular, extracción con disolventes, por fluidos supercríticos y mediante microondas. Estos procesos tienen un bajo impacto ambiental, por lo que su aceptación en el mercado es aceptable.
El procedimiento de los procesos mencionados de la composición y condiciones de operación, siendo el más utilizado comercialmente es la extracción por arrastre de vapor, cuyos parámetros son controlados en totalidad por medio de un sistema cerrado. Este método posibilita la purificación y aislamiento de compuestos de punto de ebullición mediante una destilación separada, cuyo vapor brinda el calor necesario para extraer los aceites en una cámara o lecho de transporte por arrastre, acto seguido el vapor con aceites es condensado por medio de una corriente de líquido a baja temperatura para la generación de gotas, obteniendo así el aceite junto con agua floral con un alto contenido de ésteres y polifenoles características de cada materia prima y dependiendo del índice de extracción.
En la práctica se utilizó hojas de eucalipto previamente separadas del tallo, por medio del equipo de extracción se puedo simular el proceso a escala de laboratorio y obteniendo una cantidad de aceite esperada según la bibliografía consultada; a partir de los datos obtenidos se determinaron las curvas de condensado vs tiempo tanto del aceite como agua floral, además de las temperaturas del agua de enfriamiento.

DISCUSIÓN HISTÓRICA

De acuerdo con la historia documentada con respecto a los aceites esenciales se considera que empezó en el Lejano Oriente, siendo las bases tecnológicas del proceso inicialmente en Egipto, Persia y la India. Sin embargo, fue en Occidente donde surgieron los primeros alcances de su completo desarrollo.
Los datos experimentales de los métodos empleados en los tiempos antiguos son escasos y vagos. Aparentemente, solo el aceite esencial de trementina fue obtenido por los métodos conocidos actualmente, aunque se desconoce con exactitud con cual método se extrajo.
Hasta la Edad Media, el arte de la hidrodestilación fue usado para la preparación de aguas florales. Cuando se obtenían los aceites esenciales en la superficie del agua floral, era desechado comúnmente, por considerarlo un sub-producto indeseado. La primera descripción auténtica de la hidrodestilación de aceites esenciales reales ha sido realizada por Arnold de Villanova (1235- 1311), quien introdujo “el arte de este proceso” en la terapia europea. Bombastus Paracelsus (1493-1541) estableció el concepto de la Quinta Essentia, es decir, la fracción extraíble más sublime y posible técnicamente de obtener de una planta y constituye la droga requerida para el uso farmacológico. La definición actual de aceite “esencial” recae en el concepto desarrollado por Paracelsus. Existen evidencias de que la producción y el uso de los aceites esenciales no llegaron a ser generales hasta la mitad del siglo XVI. El físico Brunschwig (1450-1534) menciona sólo cuatro aceites esenciales conocidos durante esa época: el de trementina, el del enebro, el del romero y el del espliego.  Con la llegada de la máquina de vapor y el uso de calderas de vapor para las industrias manufactureras (s. XIX), surgieron nuevas tecnologías para la obtención de aceites esenciales, como la hidrodestilación, la cual presentaba mayor densidad en el agua floral obtenida y colocándose como nuevo método para agilizar el proceso de obtención.
Actualmente, el arrastre de vapor es el método por excelencia para la obtención de aceites esenciales.

MARCO TEÓRICO

Extracción por arrastre de vapor

En la destilación con agua y vapor, el material vegetal se coloca sobre un fondo perforado o criba, la cual está ubicada a cierta distancia del fondo del destilador. La parte más baja contiene agua hasta una altura algo menor que el nivel de la criba. El principio de la destilación con agua y vapor es llevar el agua a su estado de ebullición, en donde el vapor generado a baja presión atraviesa el material vegetal, arrastrando los compuestos volátiles, de tal manera, que todos los vapores generados puedan ser posteriormente condensados y recolectados. El tiempo total de destilación es función de la naturaleza de los componentes presentes en el aceite esencial. Cuando el aceite contiene compuestos con puntos de ebullición altos, entonces el tiempo de destilación será muy largo.

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