relatorio Pratica 6 EXTRAÇÃO DA CAFEÍNA

Prévia do material em texto

Curso: ​Licenciatura em Química 
Disciplina: ​Química Orgânica Experimental I 
Professor: ​Luciano da Silva Lima 
Prática 6 - EXTRAÇÃO DA CAFEÍNA 
Discente: ​ ​Jasmin Neiva. 
Porto Seguro – Bahia 
abril 2018 
1 
INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA. 
Licenciatura em Química 
Química Orgânica Experimental I 
Relatório de Experimento “Prática 6 - EXTRAÇÃO DA CAFEÍNA” 
____________________________________________________________________________ 
1. APRESENTAÇÃO 
Este relatório descreve as atividades desenvolvidas por Jasmin Neiva no 
curso de Licenciatura em Química do Instituto Federal de Educação, Ciência e 
Tecnologia da Bahia, ​Campus Porto Seguro, no âmbito da disciplina de Química 
Inorgânica Experimental I, ministrada pelo Prof. Luciano da Silva Lima, durante o 1º 
semestre de 2018. 
 
Porto Seguro, 20 de junho de 2018 
 
 
________________________________________ 
 
 
 
 
 
 
 Jasmin 2 
 
 
 
INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA. 
Licenciatura em Química 
Química Orgânica Experimental I 
Relatório de Experimento “Prática 6 - EXTRAÇÃO DA CAFEÍNA” 
____________________________________________________________________________ 
2. INTRODUÇÃO 
A extração é uma operação cujo objetivo é separar uma substância da matriz que a 
contém, seja ela sólida ou líquida, através de um solvente insolúvel na matriz. 
Utilizado para separar e purificar compostos de substâncias indesejadas. 
Posteriormente, destila-se o solvente para obter a pureza desejada [1]. 
O presente experimento trata da extração de cafeína por extração de solventes a 
partir de chás, como o chá preto. 
A extração por solvente é uma técnica em que uma solução geralmente aquosa é 
posta em contato com um segundo solvente (usualmente orgânico), 
essencialmente imiscível com o primeiro solvente, com o objetivo de causar uma 
transferência de um ou mais de um soluto para um outro solvente. As separações 
são feitas de maneira simples, rápida e conveniente [2]. 
Em muitos casos, a separação pode ser efetuada por agitação, durante alguns 
minutos, num funil de decantação. O processo de extração por solventes é uma 
técnica moderna, usada para obter maior rendimento ou obter produtos que não 
são possíveis em outro procedimento. Em síntese, este processo baseia-se na 
maior solubilidade de certos compostos orgânicos em determinados solventes [2]. 
Os solventes mais utilizados na extração são o clorofórmio, a acetona, o dissulfeto 
de carbono, os álcoois e a água, todos em sua maioria sendo razoável ou muito 
polares. Normalmente, as propriedades que caracterizam estes solventes são a 
imiscibilidade e formação de duas fases com o soluto, não reagem quimicamente 
com o soluto, a substância orgânica a ser extraída deve ser mais solúvel no 
segundo solvente [1,3]. 
 
3. OBJETIVO 
● Extrair a cafeína presente no chá preto; 
● Calcular o rendimento da extração. 
 
 Jasmin 3 
 
 
 
INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA. 
Licenciatura em Química 
Química Orgânica Experimental I 
Relatório de Experimento “Prática 6 - EXTRAÇÃO DA CAFEÍNA” 
____________________________________________________________________________ 
 
4. PARTE EXPERIMENTAL 
4.1 ​ Materiais e reagentes 
● Erlenmeyer de 250 ml; 
● Papel de filtro; 
● Proveta 100 mL; 
● Bomba de Vácuo; 
● Funil de separação; 
● Kitassato; 
● Béquer 10 mL; 
● Funil de Buchner; 
● Termômetro; 
● Placa de aquecimento; 
● Carbonato de cálcio (CaCO​3​); 
● Clorofórmio (CHCl​3 ​); 
● Balança de Precisão; 
● Chá preto; 
● Agua destilada. 
 
4.2 ​ Procedimento. 
1. A um erlenmeyer de 250 mL de capacidade adicionou-se 100 mL de água 
destilada, 15,0 g de chá preto e 7,0 g de carbonato de cálcio (CaCO​3​); 
2. Aqueceu-se a mistura na placa de aquecimento até a fervura; 
3. Realizou-se a extração por um período de 20 minutos com agitação 
ocasional; 
4. Filtrou-se a mistura a quente utilizando um sistema a vácuo; 
5. Resfriou-se a solução utilizando banho de gelo até atingir a temperatura de 
10-15ºC; 
6. Transferiu-se a solução para um funil de separação e extraiu-se a cafeína 
com 3 porções de 30 mL de clorofórmio (CHCl​3​) (extração múltipla com 
agitação suave para evitar-se a formação de emulsão); 
7. Juntou-se os 3 extratos orgânicos e transferiu-se para um béquer de 10 mL 
(limpo e previamente pesado) e evaporou-se o restante do solvente em 
placa de aquecimento até a secura; 
8. Pesou-se novamente o béquer com o resíduo da cafeína e calculou-se o 
rendimento. 
 
 Jasmin 4 
 
 
 
INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA. 
Licenciatura em Química 
Química Orgânica Experimental I 
Relatório de Experimento “Prática 6 - EXTRAÇÃO DA CAFEÍNA” 
____________________________________________________________________________ 
 
5. RESULTADOS E DISCUSSÃO 
A parte inicial do procedimento foi extração sólido-líquido de uma mistura de ​15,0 g 
de chá preto, 7,0 g de carbonato de cálcio (CaCO​3​) e 100 mL de água destilada 
levada à ebulição, com posterior filtração a pressão reduzida. 
A ebulição foi necessária pois a solubilidade da cafeína em água é de 670 mg/mL, 
a 100 ºC, enquanto que a 25 ºC é de 2,2 mg/mL, contrariamente ao amido e à 
celulose, que são praticamente insolúveis em água. Dessa forma a cafeína pôde 
ser extraída em maior quantidade, enquanto as outras substâncias citadas 
continuam presas às folhas do chá. 
A solução aquosa de carbonato de cálcio CaCO​3 foi usada ​para formar um meio 
básico a fim de promover a hidrólise do sal de cafeína-tanino, aumentando assim o 
rendimento de cafeína extraída e também minimizar o problema de junto com a 
cafeína, outros inúmeros compostos orgânicos serem extraídos, visto que a 
presença desta mistura de compostos interfere na etapa de extração da cafeína 
com um solvente orgânico (próxima etapa), provocando a formação de uma 
emulsão difícil de ser tratada. 
Após a filtração a mistura foi resfriada em banho de gelo e posteriormente foi 
transferida a um funil de separação para a ​extração líquido-líquido com clorofórmio 
(CHCl ​3​) que por sua vez separa a cafeína dos constituintes polares, visto que o 
clorofórmio é apolar, formando um sistema bifásico, como mostra a Imagem 1 
abaixo. 
 
 
 
 
 
 Jasmin 5 
 
 
 
INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA. 
Licenciatura em Química 
Química Orgânica Experimental I 
Relatório de Experimento “Prática 6 - EXTRAÇÃO DA CAFEÍNA” 
____________________________________________________________________________ 
Imagem 1 - Mistura antes e depois de adicionar o clorofórmio. 
 
Finalmente, procede-se a filtração da fase orgânica (clorofórmio + cafeína), que 
aparece na Imagem 1 na parte de baixo do funil, visto que é mais denso que a 
água. 
Houve transferência para um béquer de 10 mL, previamente limpo e pesado, que é 
colocado naplaca de aquecimento dentro da capela, devido ao caráter tóxico do 
clorofórmio, para a evaporação do mesmo. 
Após a evaporação do solvente o béquer foi novamente pesado e houve um 
aumento de 0,041g e o rendimento calculado foi de 0,273%. 
 
 
 
 Jasmin 6 
 
 
 
INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA. 
Licenciatura em Química 
Química Orgânica Experimental I 
Relatório de Experimento “Prática 6 - EXTRAÇÃO DA CAFEÍNA” 
____________________________________________________________________________ 
6. CONSIDERAÇÕES FINAIS 
Foi possível, por meio dos procedimentos usados, de extração sólido-líquido e 
posteriormente extração líquido-líquido, a extração da cafeína a partir do chá preto 
e o cálculo do seu rendimento. 
 
7. REFERÊNCIAS 
1. MARAMBIO,O.G., Métodos Experimentales en Química Orgânica. Pizarro 
DC.1a Ed. UTEM, , Mayo 2007 .Editorial Universidad Tecnológica 
Metropolitana. 
2. VOGEL, A. I. Química Analítica Qualitativa. 5 ed. Mestre Jou, 1981. 
3. MARQUES, A, JACQUELINE; BORGES, F.P, CRISTIANE; E.A.Práticas de 
Química Orgânica 2ed. SP: LTC. 2007. 
 
 Jasmin 7