martes, 1 de noviembre de 2011

Extracción de la Cafeína

Objetivos:
1-  Extraer la Cafeína de Bebidas que contienen cola mediante extracción de Liquido-Liquido.
2- Determinar el punto de Fusión de la Cafeina extraída.


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 interfase. La relación de las concentraciones de dicha sustancia en cada uno de los disolventes, a una temperatura determinada, es constante. Esta constante se denomina coeficiente de reparto y puede expresarse como:
K = [sustancia]1/[sustancia]2
donde [sustancia]1 es la concentración de la sustancia que se pretende extraer, en el primer disolvente y, análogamente [sustancia]2 la concentración de la misma sustancia en el otro disolvente.
Si tenemos una sustancia soluble en un disolvente, pero más soluble en un segundo disolvente no miscible con el anterior, puede extraerse del primero, añadiéndole el segundo, agitando la mezcla, y separando las dos fases.
A nivel de laboratorio el proceso se desarrolla en un embudo de decantación. Como es esperable, la extracción nunca es total, pero se obtiene más eficacia cuando la cantidad del segundo disolvente se divide en varias fracciones y se hacen sucesivas extracciones que cuando se añade todo de una vez y se hace una única extracción.
Con relativa frecuencia aparecen en el proceso de extracción emulsiones o interfases que impiden una correcta separación en el embudo dedecantación de las capas de disolventes, casi siempre acuosa y orgánica. Este problema se da, especialmente, cuando se trata de extracciones concloruro de metileno. Para solventar este problema es conveniente añadir unos mililitros de salmuera y agitar de nuevo. En la mayor parte de los casos se produce la separación de las fases sin problemas.
El proceso tiene repercusión industrial y se emplea en extracción de aceites, grasas y pigmentos. Por ejemplo, el yodo, poco soluble en agua, se extrae de la misma con tetracloruro de carbono. Una vez efectuada la separación de las fases se trata de calcular la concentración del yodo en cada fase, valorándolo con tiosulfato.
Este proceso puede usarse también si controlando la solubilidad de nuestras sustancias en distintos disolventes. Especialmente en química orgánica, mediante distintos tratamientos a algunos grupos funcionales podemos controlar el valor de K, haciéndolos así insolubles o solubles según nos interese, por ejemplo: si tenemos aminas disueltas en un disolvente orgánico y queremos pasarlas a una disolvente polar, podemos tratarlas con ácido para cargarlas y que se protonen, disolviéndose así en nuestro disolvente polar, una vez separado hacemos el proceso contrario (es decir basificarlas y devolverlas a su forma original) y las separamos totalmente de nuestros disolventes.



Materiales:
-2 VASOS PRECIPITADOS DE 250 ML
-1 PROBETA GRADUADA DE 100 ML
-1 BALÓN AFORADO DE 100 ML
-1 EMBUDO DE SEPARACIÓN
-1 MONTAJE FILTRACIÓN AL VACIO
-1 AGITADOR DE VIDRIO
-1 PLACA DE CALENTAMIENTO
-1 BALANZA
-1 ARO



Reactivos:

Carbonato de Sodio:

El carbonato sódico es una sal blanca y translúcida de fórmula química Na2CO3, usada entre otras cosas en la fabricación de jabónvidrio y tintes. Es conocido comúnmente como barrillanatrónsoda Solvayceniza de soda y sosa (no confundir con la sosa cáustica o la soda cáustica).
Puede hallarse en la naturaleza u obtenerse artificialmente, gracias a un proceso ideado y patentado en 1791 por el médico y químico francés Nicolás Leblanc. El método Leblanc implicaba las siguientes reacciones químicas:
  1. Reacción de la sal común con el ácido sulfúrico: 2 NaCl + H2SO4 → Na2SO4 + 2 HCl
  2. Reacción de calcinación del Na2SO4 con caliza y carbón: Na2SO4 + CaCO3 + 2 C → Na2CO3 + CaS + 2 CO2
Más adelante este método fue sustituido por ideado por el químico belga Ernest Solvay. Solvay fundó en 1863 la compañía Solvay donde utilizó profusamente su método que conseguía abaratar aún más el proceso y eliminar algunos de los problemas que presentaba el método Leblanc. Éste método utiliza como materias primas el cloruro sódico (sal común), el amoníaco y el carbonato cálcico (piedra caliza).
En 1915 se cerró la última fábrica de sosa Leblanc.
Carbonato de sodio
Sodium carbonate.png
Nombre (IUPAC) sistemático
Carbonato de sodio
General
Otros nombresBarrilla
natrón
sosa Solvay
ceniza de soda
sosa
E-500
sosa calcinada
soda ash
cristales de soda
xoda lavada
Fórmula semidesarrolladaNa2CO3
Fórmula molecularn/d
Identificadores
Número CAS497-19-8
Número RTECSVZ4050000
Propiedades físicas
Estado de agregaciónSólido
AparienciaSólido blanco
Densidad2540 kg/m3; 2,54 g/cm3
Masa molar105.9885 g/mol
Punto de fusión1124 K (851 °C)
Punto de ebullición1873 K (1600 °C)
Propiedades químicas
Solubilidad enagua10,9 g por cada 100 g de agua
Termoquímica
ΔfH0líquido-1102 kJ/mol
ΔfH0sólido-1131 kJ/mol
S0sólido135 J·mol-1·K-1
Peligrosidad
NFPA 704
NFPA 704.svg
0
2
0
Frases RR36
Frases S(S2), S22, S26
Número RTECSVZ4050000
Riesgos
IngestiónCausa irritación.
InhalaciónDañina, deben evitarse especialmente exposiciones prolongadas.
PielIrritaciones y posiblemente quemaduras.
OjosIrritación grave, posiblemente con heridas graves.


Cloroformo:
El cloroformotriclorometano o tricloruro de metilo, es un compuesto químico de fórmula química CHCl3. Puede obtenerse por cloración como derivado del metano o del alcohol etílico o, más habitualmente en la industria farmacéutica, utilizando hierro y ácido sobre tetracloruro de carbono.
temperatura ambiente, es un líquido volátil, no inflamableincoloro, de olor dulzón.1 2 3
Se descompone lentamente por acción combinada del oxígeno y la luz solar, transformándose en fosgeno (COCl2) y cloruro de hidrógeno (HCl) según la siguiente ecuación:
2 CHCl3 + O2 → 2 COCl2 + 2 HCl
por lo cual se aconseja conservarlo en botellas de vidrio color ámbar y lejos de la luz.
Cloroformo
Chloroform displayed.svg Chloroform-3D-vdW.png
Nombre (IUPAC) sistemático
Cloroformo
General
Fórmula molecularCHCl3
Identificadores
Número CAS67-66-3
Propiedades físicas
Estado de agregaciónLíquido
AparienciaIncoloro
Densidad1483 kg/m3; 1,483 g/cm3
Masa molar119,38 g/mol
Punto de fusión209,5 K (-63,65 °C)
Punto de ebullición334,2 K (61,05 °C)
Estructura cristalinaTetraédrica
Índice de refracción1.4459
Propiedades químicas
Solubilidad enagua0,8 g/100 ml 293,15 K (20 °C)


Sulfato de Sodio Anhidro:
El sulfato de sodio o sulfato sódico (Na2SO4) es una sustancia incolora, cristalina con buena solubilidad en el agua y mala solubilidad en la mayoría de los disolventes orgánicos con excepción de la glicerina.
Sulfato de sodio
Sodium sulfate.jpg
Nombre (IUPAC) sistemático
Sulfato (VI) de sodio
General
Otros nombresSulfato de sodio
Sulfato sódico
Fórmula semidesarrolladaNa2SO4
Fórmula molecularn/d
Identificadores
Número CAS7757-82-6
7727-73-3
(decahidratado)
Propiedades físicas
Estado de agregaciónSólido
AparienciaSólido cristalino blanco
Densidad2.68 g/cm3 (anhidro)
1.464 g/cm3 (decahidrato)kg/m3Expresión errónea: palabra "g" desconocida g/cm3
Masa molar142.04 g/mol (anhidro)
322.20 g/mol (decahidro)g/mol
Punto de fusión1157 (anhidro)
305.4 (decahidro) K (884 (anhidro)
32.4 (decahidro) °C)
Propiedades químicas
Solubilidad enagua4.76 g/100 ml (0 °C)
42.7 g/100 ml (100 °C)

Coca Cola:

Es un refresco efervescente vendido en tiendasrestaurantes y máquinas expendedoras en más de 200 países. Es producido por The Coca-Cola Company. En un principio, cuando la inventó el farmacéutico John Pemberton, fue una medicina patentada, aunque fue adquirida posteriormente por el empresario Asa Griggs Candler, cuyas tácticas de márketing hicieron a la bebida una de las más consumidas del siglo XX.
La compañía produce realmente un concentrado de Coca-Cola, que luego vende a varias empresas embotelladoras licenciadas, las cuales mezclan el concentrado con agua filtrada y edulcorantes para, posteriormente, vender y distribuir la bebida en latas y botellas en los comercios minoristas o mayoristas.
También existen variantes de la Coca-Cola, fabricados por la misma empresa, como la Coca-Cola Light y la Coca-Cola Diet; otras son la Coca-Cola sin cafeína, Coca-Cola Cereza, Coca-Cola Vainilla, Coca-Cola Zero, entre otras lanzadas especialmente como la de sabor a limón.
La receta es la siguiente según lo publicado:1
Según el Time, la fotografía utilizada para ilustrar la nota es una copia escrita a mano de la receta original de John Pemberton, escrita por un amigo en un libro de cuero de recetas de ungüentos y medicinas, y pasado de amigos a familiares por generaciones.


Procedimiento: 





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