Zinātne

Kā iegūt kofeīnu no tējas

Tējas lapas un karote tuvplānā uz balta fona

Donal Husni / EyeEm / Getty Images





Augi un citi dabiskie materiāli ir daudzu avoti ķīmiskās vielas . Dažreiz jūs vēlaties izolēt vienu savienojumu no tūkstošiem, kas var būt klāt. Šeit ir piemērs, kā izmantot šķīdinātāja ekstrakciju, lai izolētu un attīrītu kofeīnu no tējas. To pašu principu var izmantot citu ķīmisko vielu iegūšanai no dabīgiem avotiem.

Kofeīns no tējas: materiālu saraksts

  • 2 tējas maisiņi
  • Dihlormetāns
  • 0,2 M NaOH ( nātrija hidroksīds )
  • Celīts (diatomīta zeme - silīcija dioksīds)
  • Heksāns
  • Dietilēteris
  • 2-propanols (izopropilspirts)

Procedūra

Kofeīna ekstrakcija:



  1. Atveriet tējas maisiņus un nosveriet saturu. Tas palīdzēs jums noteikt, cik labi jūsu procedūra darbojās.
  2. Ievietojiet tējas lapas 125 ml Erlenmeijera kolbā.
  3. Pievieno 20 ml dihlormetāna un 10 ml 0,2 M NaOH.
  4. Ekstrakcija: noslēdziet kolbu un viegli virpiniet to 5–10 minūtes, lai šķīdinātāja maisījums varētu iekļūt lapās. Kofeīns izšķīst šķīdinātājā, savukārt lielākā daļa citu savienojumu lapās nešķīst. Turklāt kofeīns labāk šķīst dihlormetānā nekā ūdenī.
  5. Filtrēšana: izmantojiet Buhnera piltuvi, filtrpapīru un Celite, lai izmantotu vakuumfiltrāciju, lai atdalītu tējas lapas no šķīduma. Lai to izdarītu, samitriniet filtrpapīru ar dihlormetānu, pievienojiet Celite spilventiņu (apmēram 3 gramus celīta). Ieslēdziet vakuumu un lēnām pārlejiet šķīdumu pār Celite. Izskalojiet Celite ar 15 ml dihlormetāna. Šajā brīdī jūs varat izmest tējas lapas. Saglabājiet savākto šķidrumu - tas satur kofeīnu.
  6. Dūmu pārsegā viegli uzkarsējiet 100 ml vārglāzi, kurā ir mazgāšanas līdzekļi, lai iztvaikotu šķīdinātāju.

Kofeīna attīrīšana: Cietā viela, kas paliek pēc šķīdinātāja iztvaikošanas, satur kofeīnu un vairākus citus savienojumus. Jums ir jāatdala kofeīns no šiem savienojumiem. Viena no metodēm ir izmantot atšķirīgu kofeīna šķīdību salīdzinājumā ar citiem savienojumiem, lai to attīrītu.

  1. Ļaujiet vārglāzei atdzist. Nomazgājiet neapstrādāto kofeīnu ar 1 ml heksāna un dietilētera 1:1 maisījuma porcijām.
  2. Uzmanīgi izmantojiet pipeti, lai noņemtu šķidrumu. Saglabājiet cieto kofeīnu.
  3. Izšķīdiniet netīro kofeīnu 2 ml dihlormetāna. Filtrējiet šķidrumu caur plānu kokvilnas kārtu nelielā mēģenē. Divreiz izskalojiet vārglāzi ar 0,5 ml dihlormetāna porcijām un filtrējiet šķidrumu caur vate, lai samazinātu kofeīna zudumu.
  4. velkmes pārsegā uzkarsē mēģeni siltā ūdens vannā (50-60 °C), lai šķīdinātājs iztvaikotu.
  5. Atstājiet mēģeni siltā ūdens vannā. Pievienojiet 2-propanolu pa pilienam, līdz cietā viela izšķīst. Izmantojiet minimālo nepieciešamo daudzumu. Tam jābūt ne vairāk kā 2 mililitriem.
  6. Tagad jūs varat izņemt mēģeni no ūdens vannas un ļaut tai atdzist līdz istabas temperatūrai.
  7. Mēģenē pievieno 1 ml heksāna. Tas izraisīs kofeīna kristalizāciju no šķīduma.
  8. Uzmanīgi noņemiet šķidrumu, izmantojot pipeti, atstājot attīrīto kofeīnu.
  9. Nomazgājiet kofeīnu ar 1 ml heksāna un dietilētera 1:1 maisījumu. Izmantojiet pipeti, lai noņemtu šķidrumu. Pirms svēršanas ļaujiet cietajai vielai nožūt, lai noteiktu ražu.
  10. Veicot jebkuru attīrīšanu, ieteicams pārbaudīt parauga kušanas temperatūru. Tas sniegs priekšstatu par to, cik tas ir tīrs. Kofeīna kušanas temperatūra ir 234 °C.

Papildu metodes

Vēl viens veids, kā iegūt kofeīnu no tējas, ir uzvārīt tēju karstā ūdenī, ļaut tai atdzist līdz istabas temperatūrai vai zemākai un pievienot tējai dihlormetānu. Kofeīns vislabāk izšķīst dihlormetānā, tādēļ, ja jūs virpināt šķīdumu un ļaujat šķīdinātāja slāņiem atdalīties. jūs saņemsiet kofeīnu smagākā dihlormetāna slānī. Augšējais slānis ir tēja bez kofeīna. Ja noņemat dihlormetāna slāni un iztvaicējat šķīdinātāju, jūs iegūsit nedaudz netīru zaļgani dzeltenu kristālisku kofeīnu.



Drošības informācija

Ar šīm un visām laboratorijas procedūrā izmantotajām ķīmiskajām vielām ir saistīti apdraudējumi. Noteikti izlasiet