PRÁTICA DE QUÍMICA ORGÂNICA- EXTRAÇÃO DA CAFEÍNA

1. INTRODUÇÃO

O chá preto é um arbusto sempre-verde que cresce em regiões tropicais ou subtropicais. Pode atingir mais de 10 metros de altura, mas é mantido, através de podas regulares, nos 90 a 110cm, uma altura mais conveniente para colheita. Uma das principais substâncias compostas no chá preto é a cafeína.

A cafeína (1,3,7-trimetilxantina, figura 1) é um alcaloide do grupo das xantinas que, além de atuar sobre o sistema nervoso central, aumenta a produção de suco gástrico, decorrente da alteração metabólica ocasionada pela mesma. Devido ao estímulo do sistema nervoso, a cafeína proporciona alguns efeitos comprovados como aumento da atenção mental e concentração, melhoria do humor, diminuição da fadiga. Clinicamente é utilizada para neutralizar o efeito de drogas hipnóticas, sendo habitualmente comercializada em associação com muitos analgésicos. É possível encontrá-la também em alguns comprimidos para resfriados e alergias, moderadores de apetite e estimulantes.

Fig. 1 – Fórmula estrutural da cafeína

Estima-se que a cafeína seja a droga mais consumida no mundo, pois além dos vasto emprego clínico, é encontrada em grande quantidade de bebidas estimulantes, como chocolate, café, guaraná, cola, cacau, chá preto e chá-mate. Os principais efeitos fisiológicos da atuação da cafeína no organismo humano são o efeito estimulante, o efeito diurético e a dependência química. Entre outros efeitos, causa o aumento da taxa metabólica, o relaxamento da musculatura lisa dos brônquios, do trato biliar, do trato gastrintestinal e de partes do sistema vascular.

A cafeína pode ser extraída através de um processo de extração chamado separação líquido-líquido o qual utiliza a propriedade de miscibilidade de líquidos.

2. OBJETIVOS

Realizar a separação da cafeína do chá preto comercial (no sachê), e calcular a porcentagem em massa da cafeína extraída.

3. PARTE EXPERIMENTAL

3.1 Materiais e Reagentes

Béqueres;

Funil de decantação;

Garras;

Balança Analítica;

NaOH 6 mol/L;

Funil de vidro;

Sachês de chá preto;

Na2SO4;

Clorofórmio ou diclorometano;

Vidros de relógio;

Suporte de metal;

Bastão de vidro;

Papel de filtro;

Erlenmeyer;

Termômetro.

3.2 Procedimento Experimental

3.2.1 Em um béquer de 100mL, adicionou-se água destilada previamente aquecida (97-98 °C), medida com o auxílio de um termômetro e adicionou-se a esse béquer 3 saquinhos de chá preto, pesando 5,4g, deixando-os por 1 minuto cronometrado, para que esse tempo não fosse ultrapassado.

3.2.2 Ao final deste tempo, retirou-se os saquinhos, prensando-os entre dois vidros de relógio para retirada da solução,

3.2.3 Montou-se a aparelhagem para a filtração, utilizando um papel de filtro pregueado.

3.2.4 Resfriou-se a solução, e a transferiu para um funil de decantação, adicionou-se 20 mL de clorofórmico ou diclorometano em triplicata. Agitou-se essa mistura e inclinando o funil de decantação, abriu-se a válvula dele para retirada dos gás formado no funil. Observou-se a formação de duas fases, uma incolor e outra escura.

3.2.5 Retirou-se do funil de decantação o resto da solução escura e descartou-a. A fase orgânica que se encontrava no béquer foi transferida para o funil e adicionou-se 20 mL de NaOH 6 mol/L. Agitou-se o funil de separação, eliminou-se o gás formado em seu interior e esperou-se a separação das fases, uma incolor, na parte inferior do funil e outra amarela na parte superior.

3.2.6 Retirou-se a fase incolor e colocou-se em um béquer. Retirou-se também a fase amarela e descartou-a . A fase incolor voltou para o funil e adicionou-se 20 mL de NaOH 6 mol/L. Agitou-se o funil de separação, eliminou-se o gás formado em seu interior e observou-se a separação das fases, porém agora ambas incolores. Uma mais densa que se encontrava na parte inferior e outra menos densa na parte superior.

3.2.7 Levou-se a solução mais densa para o funil de separação e adicionou-se 20 mL de água destilada, após agitação observou-se a formação de duas fases incolores, onde a fase inferior é a fase de interesse.

3.2.8 Retirou-se a fase de interesse e colocou-se em um erlenmeyer, adicionando aproximadamente 3g de Na2SO4 anidro para secagem, levou-se o béquer para efetuar