Transcript Laboratorio nº5

Extraer la cafeína de bebidas que cola
mediante extracción líquido – líquido.
Determinar el punto de fusión de la cafeína
extraída.
La cafeína está clasificada como una sustancia alcaloide, dentro del grupo de las bases xanticas.
Las bases xanticas son sustancias caracterizadas por tener poco carácter básico, ser solubles en
agua y disolventes de tipo orgánico clorados. La cafeína de forma aislada se presenta como un
polvo blanco o como agujas largas y blancas. No tiene olor y tiene un sabor muy amargo. Es
muy soluble en agua hirviendo, en la cual cristaliza como monohidratado ya que va perdiendo la
molécula de agua y la pierde totalmente a los 100 ºC. La solubilidad en el agua es función
directa de la temperatura. A temperatura ambiente se disuelven hasta 2 gramos por cada 100 ml
mientras que a 100º C se disuelven hasta 66 gramos. Entre los disolventes orgánicos habituales,
el cloroformo es el que disuelve mejor la cafeína (a 25ºC se disuelven 18 gramos de cafeína en
100 mL de cloroformo). También se disuelve en acetona, éter y benceno.
La cafeína es una sustancia orgánica cuya fórmula condensada es C8H10N4O2 y su
nombre químico es 3,7- dihidro-1,3,7- trimetil- 1H- purina- 2,6-diona; también 1,3,7trimetilxantina ó 1,3,7-trimetil-2,6-dihidroxipurina. Contiene un 49,48% de C, 5,19% de H,
28,85% de N y 16,48% de O y un peso molar molecular de 194,19 g/mol.
La cafeína es uno de los alcaloides más conocidos debido a que se halla presente en muchas
bebidas y medicamentos corrientes, como por ejemplo, en el en la yerba mate en la guaraná
y en las nueces de cola; en el té, café, cacao, gaseosas del tipo cola, analgésicos y
estimulantes. Entre los alcaloides del tipo xantina, la cafeína es la más potente y provoca
euforia, evita la fatiga y actúa como vasomotor a nivel medular, entre otros efectos.
La cafeína se puede extraer de las bebidas de cola. La mayoría de estas bebidas
presentan en su composición agua carbonatada, son coloreadas con colorante caramelo y
endulzadas con edulcorantes nutritivos (azúcar o jarabe de maíz de alta fructosa) o no
nutritivos (aspartamo, acesulfamo de potasio, sucralosa, sacarina o ciclamato de sodio).
Contienen, además, aditivos permitidos, como saborizantes, preservantes (benzoato de sodio,
sorbato de potasio), acidulantes (ácido fosfórico, ácido cítrico) y otros; también contienen
cafeína, en cantidades variables entre los distintos productos.
La extracción es un proceso mediante el cual una sustancia que se encuentra en
una mezcla sólida o disuelta en un determinado disolvente es transferida a otro disolvente.
La cafeína se puede extraer de las bebidas de cola mediante la extracción líquido-líquido. En
esta operación los diferentes componentes de una mezcla se distribuyen entre las fases
orgánica y acuosa de acuerdo con sus solubilidades relativas. En una mezcla constituida por
un compuesto orgánico (cafeína) parcialmente soluble en agua y diferentes compuestos
solubles en agua; con todos los componentes de la mezcla disueltos en la suficiente cantidad
de agua para disponer de una disolución homogénea. Para separar y aislar el compuesto
orgánico (cafeína) de esta mezcla se dispone la disolución en un embudo de separación o
decantación, se añade un disolvente orgánico inmiscible con el agua, se tapa el embudo y se
agita.
•Probeta graduada
•Embudo de separación
•Vaso de precipitado grande
•Vaso de precipitado pequeño
•Plancha para calentar
•Fusiómetro
•Capilares para punto de fusión
•Tubo de ensayo
•Trípode
Una bebida de cola (coca-cola
Cloroformo
Fórmula:
CHCl3
Peso molecular:
119,39 g/mol
Punto de ebullición: 61,26°C
Punto de fusión:
-63,5°C
Densidad:
1,498 g/mL
Solubilidad en agua: 10,62g /100g agua
Aspecto: líquido incoloro con olor dulce característico, muy volátil.
Riesgos para la Salud (Toxicidad)
Vías de entradas
Ingestión
Síntomas
Primeros Auxilios
Mantener a la víctima en
Provoca náusea, vómito, salivación, reposo y caliente. No inducir
anorexia, irritación gastrointestinal y el
vómito.
Puede
daño a hígado y riñones.
suministrarse
carbón
activado, si la víctima está
consciente.
Llamar
un
médico.
Carbonato de Sodio
Fórmula:
Na2CO3
Peso molecular:
106 g/mol
Punto de ebullición: 1600 ºC
Punto de fusión:
851°C
Densidad:
2,54 g/mL
Solubilidad en agua: 10,9 /100g de agua
Aspecto: sólido cristalino, blanco o translúcido.
Riesgos para la Salud (Toxicidad)
Vías de entradas
Síntomas
Primeros Auxilios
Levemente toxico, pero grandes No inducir al vomito. Dar grandes
dosis pueden ser corrosivas a las cantidades de agua. Nunca dar
Ingestión
vías gastrointestinales donde los cosas a la boca de una persona
síntomas pueden incluir severo inconsciente. Conseguir atención
dolor abdominal, vómito, diarrea, médica inmediata.
colapso y muerte.
Corrosivo, enrojecimiento, dolor, Inmediatamente lavar ojos con
Contactos con visión borrosa. Contacto puede ser abundante agua por lo menos 15
corrosivo y causa edema conjuntival minutos. Abrir y cerrar los
los ojos
y destrucción corneal. Riesgo de párpados
ocasionalmente.
serios daños se incrementa si los Conseguir
atención
medica
ojos se mantienen bien cerrados.
inmediatamente.
Enrojecimiento. Contacto excesivo Lavar piel con abundante agua y
Contacto con la puede causar irritación con ampollas jabón mientras se remueve la ropa
e inflamación. Soluciones puede contaminada. Conseguir atención
Piel
causar
severa
irritación
y medica. Lavar ropa antes de
quemadura.
volver a usar. Lavar zapatos antes
de volver a usar.
Sulfato de Sodio Anhidro (secante)
Fórmula:
Na2SO4
Peso molecular:
142,04 g/mol
Punto de fusión:
888°C
Densidad:
2,68 g/mL
Solubilidad: soluble en agua y glicerina. Insoluble en alcohol.
Aspecto: sal inorgánica cristalina, blanca e inodora.
Riesgos para la Salud (Toxicidad)
Vías de entradas
Síntomas
Primeros Auxilios
Puede
causar
leves
molestias Proporciónele grandes cantidades
gastrointestinales. Si se ingiere en de agua o algunos vasos de leche
Ingestión
grandes cantidades puede causar para diluir, si ha ingerido en
nauseas y dolor abdominal.
grandes
cantidades,
obtenga
atención médica.
Lavar con abundante agua, mínimo
Irritación y ardor.
durante 15 minutos. Retirar lentes
Contactos con los
de contacto y continúe el lavado
ojos
con abundante agua. Levantar y
separar los párpados para asegurar
la remoción del químico. Si la
irritación persiste repetir el lavado.
Buscar atención médica.
Lave inmediatamente con gran
Contacto con la Irritación y enrojecimiento. No se cantidad de agua y jabón, el área
esperan efectos adversos.
afectada. Obtenga atención médica
Piel
si desarrolla alguna irritación.
Medimos con una probeta
250 mL de bebida de cola
y añadimos a un vaso
químico.
Calentamos en la plancha para
eliminar el CO2 y añadimos
Na2CO3 para neutralizar el
ácido carbónico hasta observar
efervescencia.
10-Luego llevamos el tubo de
ensayo con la muestra (cafeína) a
un baño de hielo y observamos
formación de cristales.
9-Decantamos en un tubo de ensayo el
líquido y colocamos en un baño maría
a 60ºC hasta obtener gotas de la
muestra (cafeína)
8-Agregamos en el
vaso químico que
contenía la muestra
(clorofomo+cafeína)
sulfato de sodio
anhidro y agitamos
7-A la fase oscura retenida en
el embudo agregamos
nuevamente cloroformo,
separamos la fase transparente
y repetimos una vez más este
procedimiento
3-Verificamos que el pH fuera
básico 8 o mayor de 8 con el
papel indicador.
4- Agregamos
aproximadamente 120
gotas de cloroformo,
agitamos por 2 minutos
5-Agregamos en un embudo
de separación y agitamos
lentamente, y cada 3 veces
abrimos la llave del embudo.
6-Colocamos el embudo en un
trípode para extraer la fase
transparente (cloroformo más
cafeína