Estrazione della caffeina dal caffè

Progetto lauree scientifiche 2015
…da una tazzina di caffè
di
Riccardo Scarabello
e
Damiano Duminuco
Pavia
1-11 settembre 2015
…le nostre esperienze
Estrazione della caffeina
Estrazione dell’olio dal caffè:
- Sintesi del Biodiesel
- Sintesi del Sapone
Estrazione della caffeina dal caffè
La caffeina è una sostanza stimolante che agisce sul sistema
nervoso centrale e sui muscoli scheletrici, aumentando la
prontezza dei riflessi e l’attività celebrale.
Estrazione della caffeina dal caffè
• Materiale:
• Caffè macinato
• CH2Cl2 (Diclorometano)
• CaCO3 (Carbonato di calcio)
• Strumenti:
•
•
•
•
•
•
Bilancia
Becker
Agitatore magnetico
Rotavapor
Imbuto separatore
Pallone
Estrazione della caffeina dal caffè
Procedimento:




Portare a ebollizione la miscela di acqua, caffè e CaCO3
Filtrare la miscela separando la parte solida da quella liquida
Mettere la soluzione filtrata in un imbuto separatore e aggiungere il CH2Cl2
Una volta ottenuta la stratificazione delle due fasi (acquosa ed organica)
abbiamo raccolto solo la parte inferiore (organica) contenente CH2Cl2 e
caffeina
 Successivamente abbiamo portato a secco la soluzione ricavata utilizzando
il rotavapor
 Ricavando così dei cristalli grezzi di caffeina.
Estrazione della caffeina dal caffè
Ricristallizzazione della caffeina
 Abbiamo posto la caffeina grezza ricavata in una
beuta
 Infine l’abbiamo fatta sublimare sotto vuoto
ottenendo la caffeina pura in cristalli bianchi.
Estrazione dell’olio da fondi di caffé
• Materiale:
•
•
•
•
•
C2H5OH (Etanolo)
C7H16 (Eptano)
H2SO4 (Acido solforico)
Fondi di caffè
Brine (soluzione satura di NaCl)
• Strumentazione:
•
•
•
•
Rotavapor
Stufa
Imbuto separatore
Pallone a tre colli
Estrazione dell’olio da fondi di caffé
Procedimento:
• Abbiamo ricavato il
caffè dalle cialde
usate
• Abbiamo fatto
essiccare il caffè
dentro alla stufa
Estrazione dell’olio da fondi di caffé
• Per estrarre l’olio abbiamo
aggiunto eptano (C7H16) ai fondi
di caffè
• Abbiamo fatto riposare la
soluzione per 60 minuti
•
Abbiamo filtrato su filtro a
pieghe la soluzione per ottenere
la parte liquida
• Utilizzando il rotavapor abbiamo
ottenuto l’olio di caffè
Estrazione dell’olio da fondi di caffé
Sintesi del Biodiesel
Sintesi del Sapone
Sintesi del Biodiesel
Il biodiesel è un biocombustibile liquido, trasparente e di colore ambrato,
ottenuto interamente da olio vegetale (colza, girasole o altri), con
una viscosità simile a quella del gasolio per autotrazione ottenuto
per distillazione frazionata del petrolio grezzo.
Sintesi del Biodiesel
• Abbiamo messo l’olio di caffè in
un pallone a tre colli e abbiamo
aggiunto l’etanolo e l’acido
solforico.
• Abbiamo lasciato riscaldato e
lasciato reagire per una notte.
• Questa reazione prende il nome
di TRANSESTERIFICAZIONE
Sintesi del Biodiesel
• Passate 24 ore abbiamo
utilizzato il brine per
rimuovere
l’etanolo,l’acido e il
glicerolo
• Con l’imbuto separatore
abbiamo rimosso la
parte acquosa
ottenendo così il
Biodiesel
Estrazione dell’olio da fondi di caffé
Sintesi del Biodiesel
Sintesi del Sapone
Sintesi del Sapone
Il sapone è un prodotto noto
fin dall’antichità e viene
usato per sciogliere le
sostanze grasse nei processi
di pulizia.
Si prepara per mezzo di un
processo
denominato saponificazione,
ovvero per idrolisi alcalina,
di grassi di origine animale o
vegetale che porta alla
formazione
del
sale
carbossilico (il sapone) e
un alcol (generalmente glicer
ina).
Sintesi del Sapone
Materiale
•
•
•
•
•
•
•
Olio di caffè
Idrossido di sodio
Etanolo
Cloruro di sodio
Ghiaccio
Imbuto di büchner
Pompa da vuoto
Sintesi del Sapone
Procedimento:
• Abbiamo preparato una soluzione di idrossido
di sodio in acqua ed etanolo
• Abbiamo aggiunto la soluzione al nostro olio
di caffè
• Abbiamo fatto riscaldare la soluzione per 45
min.
• Mentre si scaldava abbiamo aggiunto poco
alla volta una soluzione di etanolo ed acqua
(1:1)
Sintesi del Sapone
• Abbiamo preparato
nuovamente del brine
(soluzione di cloruro di sodio ed
acqua).
• Abbiamo versato il composto
da saponificare in questa
soluzione.
• Abbiamo raffreddato il tutto
con un bagno di ghiaccio.
• Filtrando sotto vuoto con
l’imbuto büchner e la pompa
abbiamo ottenuto il sapone
(ancora un po’ umido).
• Infine abbiamo lasciato
asciugare il sapone per 24 ore.
Conclusioni
• In generale è possibile
ottenere nuovi materiali
dagli scarti vegetali.
• Durante la nostra
esperienza abbiamo
dimostrato che è
possibile da un materiale
di scarto come i fondi di
caffè ottenere nuovi
prodotti di uso
quotidiano.
Ringraziamenti
• Grazie a tutto lo
staff del Laboratorio
di Chimica delle
Radiazioni
coordinato dal Prof.
Daniele Dondi per
l’ospitalità e per il
clima sereno in cui
abbiamo svolto la
nostra attività di
stage.
Grazie!!!