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