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Principais componentes do óleo de cravo obtidos pelo arraste
DESTILAÇÃO POR ARRASTE DE VAPOR DE ÁGUA DO ÓLEO DE CRAVO E EXTRAÇÃO QUIMICAMENTE ATIVA DO
EUGENOL
•Uma mistura A+B de composição x1 (rico em B), que destila a uma temperatura inicial T1, produz um destilado de composição y1
vapor
líquido
100%A 100%By1 x1
T1
y2 x2
T2
•Ao perder mais de A, passa a ter composição x2, que passa a destilar em T2, produzindo um destilado de composição y2
DESTILAÇÃO FRACIONADA DE UMA SOLUÇÃOevaporações sucessivas
conden
sação
evapor
ação
100%A 100%B
T
3
P = poA XA + poB XB, onde XA=XB=1 !ou P = poA + poB então poA / poB = nA / nB !então mA / mB = poA / poB * PMA / PMB
as composições do vapor e do líquido NÃO mudam com o tempo de destilação
DESTILAÇÃO DE UMA MISTURA HETEROGÊNEA
T
tempo
A+B
T
tempo
A
B
T
tempo
A + B composição constante
Para misturas de líquidos imiscíveis: a pressão de vapor total da mistura é a somatória das pressões de vapor de seus componentes, ou seja, não depende da fração molar dos componentes (já que ela é igual a 1 ou 100%!)
logo
TB
P 760 mm
p.e. a 1 atm (760 mmHg)
BAA+B
TA+BTA
Destilação por arraste a vapor
obs: de fato é o mesmo que a destilação de uma solução onde as frações molares dos componentes não muda ao longo do processo e são iguais a 1 !
5
Exemplo do Vogel (4ªed) água + bromobenzeno
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O método de arraste é muito usado na obtenção de produtos naturais, abaixo alguns exemplos (Vogel, 4ªed.)
Composição do vapor de uma mistura heterogênea
pºx / pºw = nx / nw = [mx / PMx] / [mw / PMw] !
=> mx / mw = [pºx / pºw].[PMx / PMw] ❖ Vantagem: substâncias orgânicas são geralmente insolúveis em água: !materiais de alto PE destilam a PE < 100o (evita decomposição) !são facilmente extraídos do produto final por diferença de solubilidade !o PMw é pequeno comparado aos compostos orgânicos insolúveis nela (o rendimento é alto, olhe a equação acima)
!!MISTURA
!!PE (oC) !!
SUBST. PURA
!!PE (oC) !!
MISTURA
!!COMPOSIÇÃO DO !
DESTILADO ! (% H2O)
Hexano – água 69,0 61,6 5,6
Benzeno - água 80,1 69,4 8,9
Heptano - água 98,4 79,2 12,9
Tolueno - água 110,6 85,0 20,2
Octano - água 125,7 89,6 25,5
Nonano - água 150,8 95,0 39,8
1-Octanol - água 195,0 99,4 90,0
Destilação por arraste de vapor direta
Destilação por arraste de vapor indireta
• Processo de partição de um soluto entre dois solventes imiscíveis • Utilizado para extrair (separar) compostos
Propriedades do solvente para extração de água 1. dissolver bem a substância 2. imiscível com e densidade ≠ da H2O (duas fases visíveis) 3. não reagir com a substância 4. PE baixo (para ser removido por destilação)
onde K é o coeficiente de partição, e C2 e C1 correspondem às concentrações do soluto nas fases 1 e 2
Extração
•sempre use as duas mãos; •equalizar pressão abrindo a válvula com o funil apontado para cima (CUIDADO com a direção!!); •atenção a ordem das fases (superior vs inferior); depende da densidade relativa; •tirar a tampa para retirada dos líquidos.
Técnica de extração líquido-líquido
obs: para saber qual é a fase orgânica costuma-se adicionar uma gota de água na fase superior ou uma gota da fase superior em água e verificar a miscibilidade.
x = 0,31g (extração de 4,69g ou 93,8%)
Exemplo: comparar a extração de 5 g de soluto x de 100 mL de um solvente 1 com 150 mL de solvente 2 e K igual a 10
A extração a partir de várias pequenas porções do solvente é sempre melhor do que uma única de mesmo volume total
Caso 1: uma extração com 150mL
Estratégia de Extração
x = 0,83g (extração de 4,17g)
x = 0,14g (extração de 0,69g)
x = 0,02g (extração de 0,12g) !total da extração: 4,17+0,69+0,12 = 4,98g ou 99,6%
1 vez c/ 150 = 93.8%
Caso 2: três extrações com 50mL cada
❖Processo envolve uma reação química !❖Utilizado para - remover alguma impureza - separar componentes de uma mistura!❖Reagentes utilizados !
Soluções diluídas de ácidos ou bases ! NaOH 5% NaHCO3 5% HCl 10% !Exemplo: impureza RNH2
Extração Quimicamente Ativa
DESTILAÇÃO A VAPOR DO ÓLEO DE CRAVO E EXTRAÇÃO QUIMICAMENTE ATIVA DO EUGENOL
Principais componentes do óleo de cravo obtidos
interessante: as três subtâncias são obtidas, elas são portanto imiscíveis entre si?
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emulsão = dispersão (não molecular!) de uma fase em outra, cria uma tensão superficial na interface com água e polarização das moléculas (não são cargas formais, apenas dipolos
aumentar a força iônica (dissolver um sal)!aumentar a temperatura (cuidado com volatilidade)
+
++ +
+
+
++
+ --
--
-
-- -
+
++ +
+
+
++
+ --
--
-
-- -
repulsão impede a coalescência
•Colocar no balão de destilação 25 g de cravo e adicionar 100 mL de água.
•Destilar até recolher, no erlemmeyer, 50 mL da mistura óleo/água.
•Extrair a mistura de água e óleo de cravo, com 20 mL de CH2Cl2. Colocar uma amostra da solução orgânica em um tubo Eppendorf, para análise cromatográfica a gás (Amostra 1).
•Extrair o extrato orgânico obtido com solução aquosa de NaOH 5% (20 mL).
•Acidular a solução aquosa com HCl diluído até pH 2 e extrair novamente com CH2Cl2 (20 mL). Retirar nova amostra para análise cromatográfica (Amostra 2).
•Secar a solução de diclorometano com Na2SO4 anidro, filtrar.
•destilar o CH2Cl2.(água gelada no condensador) Pesar o resíduo.
Procedimento
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Propriedades de alguns secantes
cromatografia de camada delgadaobjetivo é a análise qualitativa do óleo de cravo
imagens tiradas des de
http://pt.slideshare.net/chem3221/chromatography
adsorção
vidro-SiOH + sn vidro-SiOH … snkn
cada s tem um k próprio, os sn adsorvem na superfície do vidro e as concentrações originais se alteram, de acordo com kn… (coeficiente de partição ou adsorção)
imagine uma solução líquida de vários Solutos (s1, s2, … sn) num recipiente de vidro:
capilaridadeimagine a solução do óleo de cravo molhando, por capilaridade, uma placa de alumínio coberta com estes caquinhos de sílica colados; a solução é um estoque de concentração constante dos tres componentes mas, à medida que o líquido vai subindo e molhando a estrutura, os componentes com maior k são arrastados pela solução mais LENTAMENTE que os de menor k…
o resultado é a separação
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