Extração do óleo de coco

Prévia do material em texto

INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA
LICENCIATURA EM QUÍMICA
QUIMICA ORGÂNICA EXPERIMENTAL I
TURMA: 2014.2
Graduanda:Íngrede F. Silva
Professor: Anderson Marques de Oliveira
Entrega: 08/12/2014
Extração Contínua Sólido-Líquido do Óleo de Coco
Introdução
Em casos em que a solubilidade de um soluto é pequena ou quando é preciso maximizar a extração do soluto, é utilizado a técnica de extração contínua. Um aparelho bastante utilizado para este fim é o Extrator de Soxhlet.
Segundo Randall Engel, George Kriz, Gary Lampman, Donald Pavia (ENGEL, KRIZ, LAMPMAN, PAVIA. 2013), a extração sólido-líquido geralmente é utilizada para extrair um produto natural sólido de uma fonte natural, como uma planta. Segundo eles, “escolhe-se um solvente que, seletivamente, dissolve o composto desejado, mas deixa para trás o sólido insolúvel indesejado. Um aparelho de extração contínua, sólido-líquido, chamado de extrator de Soxhlet, é comumente utilizado em laboratórios de pesquisa”. Abaixo a demonstração do extrator de Soxhlet:
Figura 1. Composições do Extrator de Soxhlet. 
Fonte: http://www.ebah.com.br/content/ABAAAelB0AC/relatorio-extracao-extrator-soxhlet
Os autores explicam o funcionamento do equipamento (Figura 1), da seguinte forma:
...o sólido a ser extraído é colocado em um cone feito de papel de filtro, e o cone é inserido na câmara central. Um solvente de baixo ponto de ebulição , como o éter dietílico é colocado no balão de destilação com fundo redondo e é aquecido até o refluxo. O vapor sobe pelo braço lateral esquerdo, no condensador, onde se liquefaz. O condensado (líquido) goteja dentro do cone contendo o sólido. O solvente quente começa a preencher o cone e extrai do sólido o composto desejado. Quando o cone estiver preenchido com o solvente, o braço lateral à direita age como um sifão, e o solvente, que agora contém o composto dissolvido, é drenado de volta para o balão de destilação. O processo de vaporização-condensação-extração-sifonagem é repetido centenas de vezes, e o produto desejado é concentrado no balão porque tem um ponto de ebulição maior que o do solvente ou porque é sólido.
Segundo Júlio Pereira Maia (MAIA, 2007), “a destilação a vácuo é empregada para frações pesadas do petróleo, com vastas aplicações em processamento de crus pesados e ultra-pesados, motivado pelas dificuldades em se processar estes crus a pressão atmosférica devido ao alto ponto de ebulição dos componentes em suas composições. Estes compostos podem ser facilmente decompostos se não forem destilados abaixo da pressão atmosférica”. É feita com o uso de um aparelho chamado Evaporador rotativo. 
Para Armin F. Isenmann (ISENMANN, 2012), a maior vantagem da destilação a vácuo é o fato de que o produto a ser purificado por destilação não sofre decomposição térmica. Especialmente em líquidos de pontos de ebulição muito altos (200 °C ou mais) se corre o perigo de quebrar ligações intramoleculares, antes de romper as ligações intermoleculares. A consequência seria uma mudança na estrutura química do produto que sempre é indesejável. A substância se decompõe (estraga) antes de ebulir. Aplicar uma pressão reduzida leva então a condições mais suaves e possibilita a purificação por destilação. 
2- Objetivo:
Demonstrar o funcionamento de um extrator de Soxhlet e separar compostos orgânicos através de extração sólido-líquido. Destilar o solvente utilizando um Evaporador Rotativo.
3- Procedimentos Experimentais:
3.1- Materiais e Reagentes:
Coco ralado seco;
Extrator de Soxhlet;
Balão de destilação de fundo redondo de 250 mL;
Pedrinhas de porcelana;
Cicloexano.
Manta de aquecimento.
Béquer 50 mL.
Evaporador rotativo;
Capela de exaustão;
Bomba de vácuo.
3.2- Procedimentos Realizados 1- extração utilizando o aparelho de Soxhlet:
Foi pesado 15 mL de coco seco e colocado em um cartucho de celulose para equipar ao Extrator de Soxhlet, junto a uma manta de aquecimento. Um balão de fundo redondo de capacidade 250 mL foi pesado e posicionado na manta de aquecimento, com duas pedrinhas de porcelana para evitar formação de bolhas durante o processo. O aparelho de Soxhlet foi conectado ao balão. 140 mL de cicloexano foi adicionado à câmara até ser observado o retorno do solvente para o balão. A circulação de água foi ligada a fim de condensar o solvente e evitar que ocorra perda do mesmo. A manta de aquecimento foi ligada, e o processo de retorno do solvente foi feita cerca de seis vezes durante 40 minutos. Após a realização do procedimento, a manta de aquecimento e a circulação de água foram desligadas, e o sistema obtido foi deixado para resfriar.
3.3- Procedimentos Realizados 2 – Destilação do solvente com o Evaporador Rotativo:
Foi utilizado o Evaporador Rotativo equipado com um banho-maria e uma bomba a vácuo, para destilar o cicloexano para se obter apenas o óleo de coco. Após o procedimento, o material foi posto em uma capela de exaustão e o balão foi novamente pesado para calcular o percentual do óleo extraído.
4- Resultados e Discussão:
Em um balão de peso 133, 17g e de capacidade 250mL, foram colocados 140 mL de cicloexano, que foi aquecido por uma manta, permanecendo sob refluxo contínuo (Figura 2). O solvente evapora e se condensa sobre o material sólido. Neste processo, os solutos são concentrados no balão. 
Figura 2. (1) O Extrator de Soxhlet. (2) câmara de celulose que contêm o coco seco. (3) balão de fundo redondo. (4) manta de aquecimento.
Após o processo realizado no Extrator de Soxhlet, o material obtido no balão de fundo redondo passou por um outro processo para a purificação do óleo de coco. Foi utilizado um Evaporador para eliminar o solvente do meio. Compostos sensíveis ao calor como o cicloexano recomendam a destilação a vácuo, para a redução do ponto de ebulição, permitindo a separação dos componentes a temperaturas inferiores (o cicloexano possue ponto de ebulição de 80,7º C). A bomba de vácuo e o banho-maria foram utilizados para permitir a destilação rápida. O banho-maria foi ligado a uma temperatura de 70º C. (Figura 3).
Figura 3. (1) O Evaporador Rotativo. A seta indica onde ocorre a rotação. (2) balão de fundo redondo que conterá o cicloexano. (3) Banho-maria. (4) Balão de fundo redondo que contêm a mistura. (5). A bomba de vácuo.
Após obter o o óleo de coco livre do solvente, o balão foi novamente pesado e seu peso foi de 141, 52 g. Fazendo a subtração com o peso anterior do balão, temos: 141,52 – 133, 17 = 8, 35 g de óleo de coco extraído. Na embalagem do coco seco utilizado informa que para cada 12g de coco existem 8,2 g de óleo. Fazendo a regra de três, se em cada 12 g de coco possui 8,2 g de óleo, em 15 g de coco será obtido 10, 25 g de óleo. Assim, é feito o seguinte cálculo para encontrar o percentual do óleo extraído:
Rendimento = rendimento real/ rendimento teórico x100 (1)
 
8,35 g/10,25 g x 100 = 80,46%
Pela equação (1), concluimos que o rendimento da extração foi de 80,46% em relação ao dado informado pela embalagem do produto.
Referências:
ENGEL, R, G; KRIZ, G, S; LAMPMAN, G, M; PAVIA, D, L. Química Orgânica Experimental. 3º Ed. Cengage Learning. 2013.
MAIA, J, P. Simulação e Análise da Coluna de Destilação a Vácuo da Unidade de Destilação de Processos de Refino de Petróleo. 2007. [Online]. Disponível em < http://www.bibliotecadigital.unicamp.br/document/?code=000435870 > Acessado em 5 de dezembro de 2014.
ISENMANN, A, F. Destilação, Retificação e Arraste por Vapor.[Online]. Disponível em < http://www.timoteo.cefetmg.br/site/sobre/cursos/quimica/repositorio/artigos/ > Acessado em 05 de dezembro de 2014.