LABORATORIO DE QUÍMICA . EXTRACCIÓN DE LA CAFEÍNA

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LABORATORIO DE QUÍMICA

EXTRACCIÓN DE LA CAFEÍNA

Profesor:        Alumnos:

José Tineo                Nomar Rivero #24

Laboratorio              C.I: 28.692.496

                                                                                                                               Adriana Llovera #13

C.I: 31.297.075

Kleimer Suniaga #31

C.I: 31.353.035

Cynthia Matute #15

C.I: 28.684.383

LQ01 T1F2

Febrero – 2022

Introducción

La extracción es un procedimiento de separación de una sustancia que puede disolverse en dos disolventes no miscibles entre sí, con distinto grado de solubilidad y que están en contacto a través de una interfaz. La relación de las concentraciones de dicha sustancia en cada uno de los disolventes, a una temperatura determinada, es constante. La cafeína (C8H10N4O2) es un compuesto alcaloide perteneciente al grupo de las xantinas. Es una droga psicoactiva que estimula el sistema nervioso central, lo que puede generar alteraciones en el comportamiento y la conducta. Algunas de sus características físicas son ser un sólido cristalino, de un color blanco y un sabor amargo. Además de encontrarse en el café, la cafeína puede hallarse en algunas semillas, hojas y frutos de plantas donde su función principal es actuar como pesticida. Comúnmente se extrae del fruto de la planta de café y de las hojas del arbusto del té. La cafeína es un componente presente de manera natural en el café, el té y el chocolate, y se añade a muchas bebidas refrescantes. La cantidad de cafeína presente en una taza de café varía entre los 90 y los 150 mg. En dosis moderadas produce efectos positivos, como estimulador del sistema nervioso, del músculo cardiaco y el sistema respiratorio. En exceso produce nerviosismo, insomnio y arritmia cardiaca.

Marco Teórico

La cafeína es una purina que por su comportamiento parecido al de las bases o álcalis se considera dentro de las sustancias llamadas alcaloides. La cafeína fue aislada originalmente en la semilla del café de allí su nombre, donde se encuentran en concentraciones hasta de 1.5%; sin embargo, el té negro contiene hasta un 5% de cafeína, por lo que es más apropiado obtenerla del té. Usualmente los alcaloides se obtienen por extracciones y precipitaciones sucesivas, pero la cafeína se puede separar por sublimación, aprovechando sus propiedades físicas. Industrialmente la cafeína se recoge en las chimeneas de los tostadores de café. La disolución en benceno caliente de cafeína y ácido salicílico forma al añadirle éter de petróleo un precipitado de salicilato de cafeína.

Objetivo general

Obtener cafeína a partir del café negro por el proceso de extracción.

Materiales y Reactivos

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Procedimiento Experimental

• Primero deberemos de medir en una probeta 50 ml de una bebida de café negro líquido, por acto siguiente verteremos la bebida negra en un beaker de 250 ml.

•  Colocar la bebida negra en un embudo de separación luego debemos de agregar 10 ml de Diclorometano el cual será uno de los primeros reactivos que utilizaremos.

• Tapar bien y agitar fuertemente durante 10 veces, teniendo cuidado con los vapores para luego dejar reposar hasta que se formen las dos fases, una orgánica y otra acuosa.

• Procedemos a separar la fase orgánica por la parte de abajo del embudo y lo mismo con la fase acuosa por la parte de arriba del embudo.

• Ya regresando la fase acuosa al embudo de separación agregamos otros 10 ml de Diclorometano al embudo de separación.

• Luego deberemos de agitar y abrir la llave nuevamente durante 10 veces teniendo cuidado con los vapores.

• Separar las fases nuevamente y repetimos el procedimiento una vez más.

• Una vez que haya separado la fase orgánica de la acuosa, agregar un poquito de sulfato de sodio a la fase orgánica y agitamos muy bien.

• Ahora filtramos la suspensión anterior con un embudo de vidrio y papel de filtro por gravedad y esperar a que filtre totalmente.

• Luego tendremos que armar un equipo para destilación para consiguiente agregar el filtrado al matraz de fondo redondo y unas cuantas esferas de vidrio.

• Ahora deberemos de cerrar completamente el sistema de destilación y encender la plancha de calentamiento para ajustar la temperatura al valor del punto de ebullición del Diclorometano.

• En este punto deberemos de espera que destile completamente la fase orgánica y parar el calentamiento cuando ya no caigan gotas y todo el líquido se haya evaporado del matraz con la fase orgánica.

• Para el siguiente paso deberemos de pesar 0,05 mg de cafeína estándar y colocar la cafeína pesada en un matraz Erlenmeyer. Para luego diluir la cafeína estándar en 1 ml de cloroformo.

• Igualmente diluir los cristales sobrantes, de la destilación de la fase orgánica, en el matraz de fondo redondo, en 1 ml de cloroformo.

• Ahora tendremos que preparar una placa para cromatografía de placa delgada en sílica gel. Para luego aplicar con un microcapilar, en una de las marcar, dos gotas de la muestra de cafeína estándar.

• Igualmente aplicamos en la otra marca, dos gotas de la muestra de la cafeína extraída para luego preparar un frasco limpio hasta un nivel de 0,5 a 1,0 cm de altura con acetona junto con un pedazo de papel de filtro y tapar el frasco.

• Lo siguiente que haremos será introducir la placa previamente preparada, en el frasco, de tal manera que la muestra no quede sumergida en el eluyente.

• El siguiente paso será tapar el frasco y dejar que el eluyente ascienda por la película de gel de silica, hasta que llegue a la marca superior en la placa.

• Ahora retiramos la placa del frasco cuando el eluyente haya llegado a la marca final de la placa y observamos la cromatoplaca con luz ultra violeta (uv).

• Marcamos las manchas y calcular los respectivo Rf o factores de retención para sacar nuestras propias conclusiones.

Con esto ya realizado podremos de ver los siguientes resultados en las distintas fases de la elaboración:

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R

2 cm = 0 2 ⇒F[pic 9]

Análisis de los Resultados

La cafeína es un alcaloide de la familia metilxantina, que también incluye los compuestos teofilina y teobromina, con estructura química similar. La estructura de la cafeína es la siguiente:

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