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Ministério da Educação Universidade Tecnológica Federal do Paraná Campus Medianeira Diretoria de Graduação DESTILAÇÃO POR ARRASTE DE VAPOR: EXTRAÇÃO DO ÓLEO DE CRAVO. Professor: Thiago Cavasotto. Acadêmicos: Eduarda Aguita Severo RA:1867288 Nicoli Andressa Carboni RA:1640658 Thamiris Mulinário RA:1549790 Medianeira, 11 de setembro de 2017. 1. INTRODUÇÃO Os óleos essenciais são misturas complexas, com muitos constituintes, contendo proporções variáveis de ésteres, éteres, álcoois, fenóis, aldeídos, cetonas e hidrocarbonetos de estrutura aromática. A composição dos óleos essenciais pode ser influenciada pelos métodos de extração, os quais quando empregados de forma simplificada podem gerar produtos alterados e, consequentemente, ter suas propriedades bioativas comprometidas. Além do método, as condições operacionais empregadas para extração de óleos essenciais, poderão alterar suas características físico-químicas e também seus efeitos terapêuticos. O sistema de arraste por vapor d’água e/ou destilação a vapor é o método mais utilizado e viável economicamente para extração de óleos vegetais, e baseia-se no fato de que a pressão total de vapor de uma mistura de líquidos imiscíveis é igual à soma da pressão de vapor dos componentes puros individuais. O óleo extraído do cravo é constituído, basicamente, por eugenol, acetato de eugenol e beta-cariofileno. Possui propriedades antissépticas, é muito utilizado na culinária e é usado como matéria-prima na indústria farmacêutica, cosmética e odontológica. O conteúdo total de óleo em cravos chega a 15%. A finalidade desta prática foi aprender sobre a técnica de destilação por arraste de vapor para extrair o óleo de cravo, utilizando água. 2. PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS 2.1 MATERIAIS UTILIZADOS Balão de Fundo chato; Béquer; Erlenmeyer; Papel de Filtro; Proveta; Funil de Separação; Manta Aquecedora; Unidade de Refluxo; Água destilada; Cravo da Índia; Cloreto de metileno; Funil de vidro; Sulfato de Sódio Anidro; 2.2 PROCEDIMETO EXPERIMENTAL Foram pesados 10,02 g de cravo da índia em um béquer, em seguida macerados com pistilo em um almofariz, a fim de aumentar a superfície de contato até que o mesmo virou pó. Em sequência foram passados a um balão, passando água destilada nos resíduos restantes no almofariz e adicionando 150ml de água ao balão e iniciado o aquecimento sob uma manta elétrica, evitando um superaquecimento da solução para não contaminar o destilado. Junto ao balão foi montado os equipamentos para a destilação, com refluxo e acima o funil de separação, ao qual se adicionou cerca de 100ml de água destilada, a qual foi adicionada aos poucos assim que ia destilando, cuidando para manter sempre o nível no balão até se atingir 50 ml de destilado, o qual pode ser observado na imagem: Figura 1: Captação do destilado. Fonte: Autoras. Em seguida foi adicionado ao funil de separação a solução destilada, e adicionada a mesma cerca de 10ml de cloreto de metileno, efetuando a extração virando o funil (como mostra a figura 2) e, em seguida separado a solução menos densa, repetido este processo duas vezes. Figura 2: Captação do destilado. Fonte: USP. Utilizou-se somente a parte orgânica a qual foi adicionada uma espátula de sulfato de sódio anidro para secá-la e em seguida a solução foi filtrada com papel filtro dobrado sob um funil de vidro, colocando a solução em um Erlenmeyer de 25ml, e deixado na capela para em uma semana ser passado para ser calculado seu rendimento. 3. RESULTADOS E DISCUSSÃO Os óleos essenciais são usados principalmente por seus aromas agradáveis, em perfumes, incenso e temperos, alguns também são conhecidos por sua ação antibacteriana e antifúngica. Usado na culinária há centenas de anos, o cravo-da-índia é uma das especiarias mais aromáticas e saborosas e, além disso, rico em óleos essenciais, tem ação analgésica e antisséptica. O óleo de cravo-da-índia tem também diversas aplicações medicinais, pois possui propriedades como a ação antifúngica, analgésica e antisséptica, devido aos óleos essenciais, como o eugenol. Nesta prática para extração do óleo de cravo foi usado a técnica de destilação por arraste de vapor que é um método de separação de misturas que utiliza o vapor de água para volatilizar substâncias presentes em uma planta. O método envolve duas substâncias imiscíveis: a água e a mistura a ser destilada que nesse caso foi o cravo macerado. Essa técnica pode ser empregada para destilar substâncias que se decompõem nas proximidades de seus pontos de ebulição e que são insolúveis em água ou nos seus vapores de arraste. Se o arraste for feito com vapor d’água, a destilação resultará na separação do componente de ponto de ebulição mais alto, a uma temperatura inferior a 100ºC. O ponto de ebulição permanece constante até que um dos componentes tenha sido separado, já que a pressão total do vapor independe do número de componentes. A partir daí, o ponto de ebulição eleva-se rapidamente até atingir o ponto de ebulição do liquido remanescente. Para extrair da natureza óleos como o eugenol (Figura 3), a destilação por arraste a vapor é um meio muito utilizado por conveniência. Conteúdo total de óleo em cravos (de boa qualidade) chega a 15%. O óleo é constituído, basicamente, por eugenol (70 a 80%), acetato de eugenol (15%) e beta-cariofileno (5 a 12%). Figura 3: Formula geral do eugenol Fonte: Google Imagens O conteúdo total de óleo em cravos chega a 15%. O óleo é constituído, basicamente, por eugenol (70 a 80%), acetato de eugenol (15%) e beta-cariofileno (5 a 12%). Na prática foram utilizadas 10,02 gramas de cravos macerados para extração do eugenol, e após todo o processo obtivemos cerca de 0,45 gramas de óleo de cravo (eugenol). Tendo assim: 10,02 gramas de cravo _______ 100% 0,45 gramas de óleo de cravo___ x X = 4,5% Se para cada 10,02 gramas de cravo foram gerados 0,45 gramas de eugenol, temos uma porcentagem referente a essa parcela de 4,5% Ou seja, o rendimento foi muito baixo, comparado ao teórico que é de 15%, isso pode ser explicado por erros que podem ter ocorrido durante o experimento ou pela qualidade do cravo utilizado na prática. Curiosidades sobre o óleo de cravo: Como possui uma ação antifúngica, combate frieiras, micoses diversas nas unhas, pé-de-atleta, feridas, manchas brancas nas costas, inchaços, contusões, ou quaisquer fungos nos pés. Assim como para tratar picadas de insetos ou cortes. Quem sofre com as unhas que não crescem, pois são fracas e logo se quebram pode encontrar uma solução natural para esse problema com o óleo de cravo. Este óleo é muito usado na odontologia, aliviando dores nas gengivas e dentes, e até para aliviar a coceira nas gengivas de bebês, nesse caso, deve ser diluído em um pouco de água para não causar queimaduras no bebê. Pode ser usado para dores de garganta, sendo usado em gargarejos. Podendo também ser usado em casos de cáries, mau hálito ou inchaço nas gengivas. O óleo de cravo é rico em minerais e ácidos graxos, além de vitamina A e C, por isso, tem ótimo efeito sobre a musculatura e articulações, ajudando em casos de artrite, reduzindo inchaços e dores. Ele é um expectorante natural, propiciando a eliminação de muco e fluidos que congestionam o sistema respiratório. Assim, é eficiente remédio contra sinusite, tosse, bronquite, asma e tuberculose. O óleo de cravoé muito eficaz no tratamento da acne. Dê um fim à dor de cabeça com apenas umas gotas do óleo misturadas com uma pitada de sal e aplicadas nas têmporas; e a dor de ouvido pode ser aliviada com algumas gotas aquecidas. O óleo de cravo melhora a circulação sanguínea e fortalece o sistema imunológico, regula a temperatura corporal, acelera o metabolismo e purifica o sangue. Questionário: 1- Apresente a reação entre o eugenol e NaOH e escreva estruturas de ressonância que mostrem como o ânion do eugenol é estabilizado: Estrutura de ressonância: 2- Qual a função dos agentes dessecantes? Cite exemplos: Os agentes dessecantes têm a função de absorver vapores d’água por meio de uma ação química ou física. Exemplos desses agentes são o ácido sulfúrico, óxido de cálcio, permanganato de cálcio tri-hidratado, cloreto de cálcio, dentre outros. 3- Quais métodos poderiam ser utilizados para uma purificação do eugenol, a partir do óleo de cravo? (eugenol: P.F. = -11oC; P.E. = 254oC)? Os óleos essenciais podem ser extraídos de diferentes formas como, por exemplo, a destilação por arraste a vapor, destilação fracionada a pressão reduzida, cristalização e por cromatografia. 4- Escreva o mecanismo de decomposição do cloreto de benzoíla em H2O: 5- Qual o produto formado na reação de um cloreto de ácido (RCOCl) com: a) H2O b) NH3 c) R’COOH d) R’OH 6- Apresente o mecanismo de reação entre o eugenol e cloreto de benzoíla: 7- Que outro reagente poderia ser utilizado no lugar do cloreto de benzoíla, visando a preparação do benzoato de eugenol? Pode ser utilizado também no lugar do fluoreto de benzoíla o nitrato de benzoíla, como mostra a seguinte reação: 8- Como pode ser realizada a caracterização do eugenol? Pode ser por cromatografia de fase gasosa, a caracterização do eugenol foi confirmada onde observou-se deslocamentos químicos no espectro de RMN de 13C (50 MHz) e DEPT 135. O espectro DEPT 135 apresenta como característica os sinais de CH e CH3 em fase oposta aos sinais de CH2, além da ausência dos sinais correspondentes aos carbonos quaternários, observados normalmente no espectro de RMN de 13C35 9- Discuta a pureza do derivado (benzoato de eugenol), a partir da medida de seu ponto de fusão. Como este composto poderia ser melhor purificado? Este composto poderia ser melhor purificado através do processo cromatográfico, pois uma substância que foi purificado e/ou isolada por um processo extrativo não atinge o grau de pureza. 10- Calcule o rendimento da extração (porcentagem em massa do óleo de cravo isolado) e discuta os seus resultados: 10,02 gramas de cravo _______ 100% 0,45 gramas de óleo de cravo___ x X = 4,5% Para cada 10,02 gramas de cravo foram gerados 0,45 gramas de eugenol, temos uma porcentagem referente a essa parcela de 4,5% Ou seja, o rendimento foi muito baixo, comprado ao teórico que é de 15%, isso pode ser explicado por erros que podem ter ocorrido durante o experimento ou pela qualidade do cravo utilizado na prática. 11- Além do eugenol (1), o óleo do cravo contém o carofileno (3) e outros terpenos, em pequenas quantidades. Explique o que acontece com estes compostos quando o eugenol é isolado do cravo pelo seu procedimento experimental: O cariofileno possui um ponto de ebulição mais elevado que o eugenol, de tal forma que a sua destilação por arraste de vapor é dificultada. Quanto aos demais terpenos presentes no óleo do cravo, caso estes também sejam destilados, é provável que eles tenham sejam separados do eugenol durante o processo de extração, em razão de apresentarem uma maior afinidade com a água do que com o solvente orgânico extrator. 4. CONCLUSÃO A técnica de destilação utilizada no presente experimento nos permitiu observar sua excelente extração de óleo de cravo da índia o Eugenol, que este foi determinado seu rendimento, o qual se notou a necessidade de uma grande quantidade de matéria prima para a obtenção de uma pequena quantidade de produto, ou seja, não obtivemos um bom rendimento, pois a quantidade destilada, cerca de 50 ml, produziu apenas cerca de 1 ml de óleo tendendo a encarecer o processo. Quanto ao cálculo de rendimento, o mesmo pode haver um erro presente, devido a vários fatores, como a precisão no peso inicial de cravo, e suas perdas no recipiente, erro de manuseio nos equipamentos e o volume destilado também não foi precisamente medido. A solução não foi colocada em evaporador, esta evaporou sozinha por determinado tempo (cerca de uma semana), e não foi preparado seu derivado, portanto não foi determinado seu ponto de fusão. 5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS CAVASOTTO, Thiago. Apostila Química Orgânica; Roteiro prático: Destilação por arraste de vapor: extração do óleo de cravo. 2017/2 Destilação por arraste de vapor de água do óleo de cravo e extração quimicamente ativa do Eugenol. Disponível em: < http://www.iq.usp.br/wjbaader/qfl2343/Coloquio_destilacao_vapor_extracao_2015_Fara h.pdf>. Acesso em: 22 de Setembro de 2017. DIAS, Diogo Lopes. "Destilação por arraste de vapor"; Brasil Escola. Disponível em <http://brasilescola.uol.com.br/quimica/destilacao-por-arraste-vapor.htm>. Acesso em 24 de setembro de 2017. UFSC. Extração do Eugenol- Destilação por arraste de vapor. Disponível em < http://www.qmc.ufsc.br/organica/exp10/arraste.html > Acesso em 23 de setembro de 2017. UNESP. ISOLAMENTO DE COMPOSTOS ORGÂNICOS VOLÁTEIS DE FONTES NATURAIS. Química Orgânica experimental. Disponível em: < http://www.cempeqc.iq.unesp.br/Jose_Eduardo/Blog2013/Aula_17_05/Extra%C3%A7% C3%A3o%20e%20Purifica%C3%A7%C3%A3o%20do%20limoneno%20%20LIC%201 999.pdf > Acesso em 24 de setembro de 2017. KOKETSU, Midori. GONÇALVES, Sueli L. Óleos essenciais e sua extração por arraste a vapor. Disponível em < https://www.agencia.cnptia.embrapa.br/Repositorio/doc8- 1991_000gc3p3vcp02wx5ok01dx9lc4wnplbh.pdf > Acesso em 23 de setembro de 2017. Remédio Caseiro. Benefícios do óleo de cravo para a saúde! Disponível em: < https://www.remedio-caseiro.com/beneficios-do-oleo-de-cravo-para-a-saude/ > Acesso em 23 de setembro de 2017. Benefícios Naturais. Óleo de cravo – Suas propriedades para unhas e dentes. Disponível em: < https://www.beneficiosnaturais.com.br/oleo-de-cravo-suas- propriedades-para-unhas-e-dentes/ > Acesso em 24 de setembro de 2017. Dicas de Saúde. Os 18 Benefícios do Óleo de Cravo Para Saúde. Disponível em: < http://www.saudedica.com.br/os-18-beneficios-do-oleo-de-cravo-para-saude/ > Acesso em 23 de setembro de 2017.
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