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Informe de Laboratorio: Métodos de Extracción - Destilación por Arrastre con Vapor, Tesis de Química

Este informe hace referencua a la practica numero 1 de quimica organica sobre la este quim

Tipo: Tesis

2021/2022

Subido el 11/12/2023

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UNIVERSIDAD DE LOS LLANOS
Facultad de Ciencias Básicas e Ingeniería
Departamento de Biología y Química
Programa de Ingeniería de Procesos
Química Orgánica
Grupo de laboratorio N°1
Informe de Laboratorio
Práctica No.08 18/01/2023
MÉTODOS DE EXTRACCIÓN DESTILACIÓN
POR ARRASTRE CON VAPOR
Zharick Daniela Tajan Cuellar1, Laura Vanessa Ardila Cardona2, Andres Santiago Sanchez
Programa de Ingenieria de Procesos, Facultad de Ciencias Básicas e Ingenieria,
Universidad de los Llanos
Vereda Barcelona, km 12 vía a Puerto López, Villavicencio 500017, Meta, Colombia.
zd.tajan@unillanos.edu.co, ivardilac@unillanos.edu.co, assanchez.granados@unillanos.edu.co
Resumen
- En esta práctica se logró extraer aceites esenciales de la planta Cymbopogon citratus (Limonaria), mediante el
método de arrastre de vapor, con el fin de habituarnos en esta práctica y, sobre todo, identificar que sustancias de origen natural
poseen estos aceites, ya que Algunos aceites esenciales son calmantes, tonificantes y reconfortantes, mientras que otros son
energizantes, cálidos y renovadores, pero todos los aceites esenciales son naturales. La variedad de aceites esenciales le
permite mantener la salud de forma natural y efectiva y abordar sus problemas de salud específico.
Palabras Clave
- Aceite esencial, Limonaria, Extracción por vapor, métodos de separación de mezclas.
I. INTRODUCCIÓN
DESTILACION POR ARRASTRE CON VAPOR DE
AGUA
La destilación por arrastre con vapor de agua permite
aislar y purificar sustancias orgánicas. Puede emplearse
con líquidos completamente inmiscibles o muy miscibles
con el agua. Dos métodos son generalmente usados: el
método directo, el vapor es generado in situ por
calentamiento del balón que contiene la muestra (figura
1). En el segundo método (indirecto) el vapor es
generado en otro balón y se hace pasar al balón de la
muestra a través de un tubo de vidrio (figura 2). Los
vapores saturados de los líquidos inmiscibles, siguen la
ley de Dalton sobre las presiones parciales (cuando dos
o más gases o vapores, que no reaccionan entre sí, se
mezclan a temperatura constante, cada gas ejerce la
misma presión que si estuviera solo y la suma de las
presiones de cada uno es igual a la presión total del
sistema), cuya expresión matemática es la siguiente:
p=p1+p2+p3+...+pn
En donde p es la presión total a temperatura constante y
p1, p2 etc., son las presiones parciales de los
componentes. Al destilar una mezcla de dos líquidos
inmiscibles, su punto de ebullición será la temperatura a
la cual la suma de las presiones de vapor es igual a la
atmosférica. Esta temperatura será inferior al punto de
ebullición del componente más volátil. Si uno de los
líquidos es agua (destilación por arrastre con vapor) y si
se trabaja a la presión atmosférica, se podrá separar un
componente de mayor punto de ebullición a una
temperatura inferior a 100oC (lo cual es muy importante
cuando la sustancia se descompone cerca de su
temperatura de ebullición o a dicha temperatura). Este
procedimiento es útil para separar substancias volátiles
de las no volátiles o indeseables (resinas, sales
inorgánicas, etc.).
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¡Descarga Informe de Laboratorio: Métodos de Extracción - Destilación por Arrastre con Vapor y más Tesis en PDF de Química solo en Docsity!

UNIVERSIDAD DE LOS LLANOS Facultad de Ciencias Básicas e Ingeniería Departamento de Biología y Química Programa de Ingeniería de Procesos Química Orgánica Grupo de laboratorio N° 1 Informe de Laboratorio Práctica No. 08 18 / 01 /202 3

MÉTODOS DE EXTRACCIÓN – DESTILACIÓN

POR ARRASTRE CON VAPOR

Zharick Daniela Tajan Cuellar^1 , Laura Vanessa Ardila Cardona^2 , Andres Santiago Sanchez

Programa de Ingenieria de Procesos, Facultad de Ciencias Básicas e Ingenieria, Universidad de los Llanos Vereda Barcelona, km 12 vía a Puerto López, Villavicencio 500017, Meta, Colombia. zd.tajan@unillanos.edu.co, ivardilac@unillanos.edu.co, assanchez.granados@unillanos.edu.co Resumen- En esta práctica se logró extraer aceites esenciales de la planta Cymbopogon citratus (Limonaria), mediante el método de arrastre de vapor, con el fin de habituarnos en esta práctica y, sobre todo, identificar que sustancias de origen natural poseen estos aceites, ya que Algunos aceites esenciales son calmantes, tonificantes y reconfortantes, mientras que otros son energizantes, cálidos y renovadores, pero todos los aceites esenciales son naturales. La variedad de aceites esenciales le permite mantener la salud de forma natural y efectiva y abordar sus problemas de salud específico. Palabras Clave- Aceite esencial, Limonaria, Extracción por vapor, métodos de separación de mezclas. I. INTRODUCCIÓN DESTILACION POR ARRASTRE CON VAPOR DE AGUA La destilación por arrastre con vapor de agua permite aislar y purificar sustancias orgánicas. Puede emplearse con líquidos completamente inmiscibles o muy miscibles con el agua. Dos métodos son generalmente usados: el método directo, el vapor es generado in situ por calentamiento del balón que contiene la muestra (figura 1). En el segundo método (indirecto) el vapor es generado en otro balón y se hace pasar al balón de la muestra a través de un tubo de vidrio (figura 2). Los vapores saturados de los líquidos inmiscibles, siguen la ley de Dalton sobre las presiones parciales (cuando dos o más gases o vapores, que no reaccionan entre sí, se mezclan a temperatura constante, cada gas ejerce la misma presión que si estuviera solo y la suma de las presiones de cada uno es igual a la presión total del sistema), cuya expresión matemática es la siguiente: p=p1+p2+p3+...+pn En donde p es la presión total a temperatura constante y p1, p2 etc., son las presiones parciales de los componentes. Al destilar una mezcla de dos líquidos inmiscibles, su punto de ebullición será la temperatura a la cual la suma de las presiones de vapor es igual a la atmosférica. Esta temperatura será inferior al punto de ebullición del componente más volátil. Si uno de los líquidos es agua (destilación por arrastre con vapor) y si se trabaja a la presión atmosférica, se podrá separar un componente de mayor punto de ebullición a una temperatura inferior a 100oC (lo cual es muy importante cuando la sustancia se descompone cerca de su temperatura de ebullición o a dicha temperatura). Este procedimiento es útil para separar substancias volátiles de las no volátiles o indeseables (resinas, sales inorgánicas, etc.).

II. MATERIALES Y MÉTODOS/METODOLOGÍA Se inicio en el reconocimiento de las especies de plantas naturales a las cuáles se les extraerá su aceite esencial

MATERIALES REACTIVOS

Equipo de destilación por arrastre de vapor - directo Agua Equipo de destilación por arrastre de vapor - indirecto Cloroformo Acetona Hexano III. RESULTADOS Y DISCUSIÓN EXTRACCION DE ACEITE ESCELCIAL: Para realizar esta extracción se tomaron 50.00g de muestra vegetal, en este caso de la planta Cymbopogon citratus (Limonaria). Ilustración 1 Muestra Vegetal Posteriormente, se trituro en pequeños fragmentos para poder traspasarlos al balón, una vez en el balón se le acondiciono agua. Ilustración 2 Muestra vegetal en matraz

SE REALIZÓ EL MONTAJE DE ARRASTRE POR

VAPOR:

Ilustración 3 Montaje de arrastre por vapor Después de un tiempo. Se completaron 100ml del “aceite crudo” se podría decir de esa manera para especificar que una falta un último paso y es la separación con el embudo de decantación. Ilustración 4 Fase orgíaca en embudo de decantación Una vez puesto, las dos fases se paran y final mente se filtra el aceite, el cual se enfrasca en un recipiente ámba

  • Consultar las propiedades físicas y químicas del aceite esencial a extraer. (índice de refracción, punto de ebullición, punto de fusión, solubilidad, estructura). Tabla 1 Propiedades del aceite de limonaria
  • ¿Qué otros métodos de extracción de aceites esenciales existen? Prensado Es un método de extracción de aceites esenciales muy simple. Generalmente, se utiliza para extraer aceites de los cítricos, y como su nombre lo indica, se basa en exprimir la materia prima vegetal o la carga para extraer el aceite, el cual es recolectado y filtrado. Enfreulage También conocido como enflorado, consiste en poner en contacto la materia prima vegetal o carga, que generalmente son flores (en este caso en particular), con aceite vegetal. La esencia es solubilizada en el aceite que actúa como vehículo extractor. La mezcla de aceites es separada por medios físico-químicos. Este método es utilizado para extracción de aceites esenciales florales, pero es costoso y de bajo rendimiento. Maceración Este método es similar al anterior, se basa en triturar y moler la carga (materia prima vegetal), para luego ponerla en contacto con aceite vegetal tibio, hasta que éste logre obtener toda la esencia. Se repite el procedimiento hasta que el aceite esté muy concentrado. Extracción con solventes volátiles Es un método moderno de extracción de aceites esenciales. La materia prima seca y molida se pone en contacto con solventes, como el alcohol o el cloroformo. Los solventes solubilizan la esencia, pero también otras sustancias como grasas y ceras. A nivel industrial suele utilizarse poco ya que es costoso. Destilación por arrastre mediante vapor de agua Es uno de los métodos más utilizados. Consiste en colocar la materia prima vegetal o carga (fresca y previamente cortada) en una cámara inerte. Una vez que la carga se encuentre dentro de la cámara, se somete a una corriente de vapor de agua sobrecalentada. El calor que desprende el vapor rompe las cámaras de almacenamiento de la esencia en la carga y la fase gaseosa arrastra dicha esencia (debido a la volatilidad) hacia la parte superior del recipiente. Dicho vapor se extrae por la parte superior del recipiente (destilador) y se condensa mediante intercambio térmico. Extracción con fluidos supercríticos Este método es un desarrollo reciente. La materia prima se corta en trozos pequeños o es molida, y luego de preparar la carga, ésta se empaca en una cámara de acero inoxidable donde se hace circular un líquido en estado supercrítico (por ejemplo, CO2). Las esencias son solubilizadas y arrastradas por el líquido supercrítico que actúa como solvente extractor, eliminándolo luego de la cámara mediante descompresiones sucesivas hasta alcanzar la presión y temperatura ambiente. El CO2 cambia a fase gaseosa y se extrae del recipiente quedando sólo el aceite esencial.
  • ¿Qué otro método puede ser empleado para la extracción de este aceite y por qué? Se puede utilizar la cromatografía de gases, no solo para extraer si no también para identificar sus componentes
  • Buscar aplicaciones, valor comercial y pureza del aceite esencial obtenido. El aceite esencial de Hierba Limón, y otros elementos de la planta, tienen muchos usos modernos. Se usa en la cocina como condimento, en los baños como fragancia en jabones y cosméticos, como ingrediente de algunos suplementos y para impregnar hogares y oficinas con fines aromáticos al usarlo en el difusor
  • Consultar si los aceites esenciales que se consiguen comercialmente son procedentes de materias vegetales o son obtenidos por síntesis química y que compañías los producen en Colombia. Los aceites esenciales se clasifican con base en los siguientes criterios: Consistencia, origen, o naturaleza química de los componentes mayoritarios

En cuanto al origen los aceites esenciales se clasifican en: Naturales, Artificiales, o Sintéticos.

  • Artificiales: Se obtienen por enriquecimiento de esencias naturales con uno de sus componentes; también se preparan por mezclas de varias esencias naturales extraídas de distintas plantas.
  • Sintéticos: Son mezclas de diversos productos obtenidos por procesos químicos, son más económicos y por lo tanto se utilizan mucho en la preparación de sustancias aromatizantes Sin embargo, en materia de rendimiento es importante establecer que ninguna cantidad de mejoras en los aspectos tecnológicos compensará la mala calidad del material vegetal. IV. CONCLUSIONES
  • Se cumplió con el objetivo de la práctica, (Extraer el aceite esencial)
  • La mayoría de grupos que se pueden presentar en un aceite esencial son los aldehídos puesto que estos proporcionan olores fuertes
  • La destilación al vapor es uno de los métodos más utilizados en la industria para la obtención de aceites esenciales ya que, como se observa en la práctica, es un proceso relativamente económico y fácil de controlar en comparación con otros procesos de extracción.
  • El destilado resultante de la experiencia está compuesto probablemente en su mayoría del aldehido geranial, según encontramos en la literatura, y se puede verificar por su fuerte olor a limón en la muestra. REFERENCIAS
  • Terpenes, C. (2022, 10 febrero). ¿Qué es el Mirceno? Información sobre terpenos. Caliterpenes blog. https://www.caliterpenes.com/blog/que-es-el- mirceno/
  • Picand, Y. D. D. (s. f.). Neral : definición de Neral y sinónimos de Neral (español). sensagent - 2005 - 2015. http://diccionario.sensagent.com/Neral/es-es/
  • Just a moment... (s. f.). https://www.researchgate.net/publication/ 1_Composicion_quimica_del_aceite_esencial_de_la s_hojas_de_Cymbopogon_nardus_y_Cymbopogon citratus_
  • Composición química del aceite esencial de las hojas de Cymbopogon nardus y Cymbopogon citratus- Academic Article. (s. f.). https://agriperfiles.agri- d.net/display/AS-pub- 2E8E430119B4F985606B8DCF691BB80E
  • ¿Qué Son Aceites Esenciales? | Aceites esenciales dōTERRA. (2022, 16 diciembre). https://www.doterra.com/US/es/what-is-an- essential-oil
  • doTERRA Essential Oils. (2014, 7 enero). doTERRA Lemongrass Essential Oil. YouTube. https://www.youtube.com/watch?v=9aMDLdYoXaM
  • https://repositorio.sena.edu.co/sitios/introduccion_in dustria_aceites_esenciales_plantas_medicinales_ar omaticas/#
  • Noguera, I. B. (2021, 24 noviembre). Principales métodos de extracción de aceites esenciales. IngenierÃ-a QuÃ-mica Reviews. https://www.ingenieriaquimicareviews.com/2020/08/ extraccion-aceites-esenciales-principales- metodos.html
  • Usos y Beneficios del Aceite Esencial de Hierba Limón | Young Living Essential Oils. (s. f.-b). Young Living. https://www.youngliving.com/es_cr/discover/usos-y- beneficios/aceite-esencial-de-hierba-lim%C3%B3n
  • file:///C:/Users/santi/Downloads/2426- Texto%20del%20art%C3%ADculo- 6399 - 1 - 10 - 20220603.pdf