relatório sobre extração do óleo de cravo da india

relatório sobre extração do óleo de cravo da india

INTRODUÇÃO:

Destilação é uma técnica geralmente usada para remover um solvente, purificar um líquido ou para separar os componentes de uma mistura de líquidos, ou ainda separar líquidos de sólidos. Na destilação, a mistura a ser destilada é colocada no balão de destilação (balão de fundo redondo) e aquecida, fazendo com que o líquido de menor ponto de ebulição seja vaporizado e então condensado, retornando à líquido (chamado de destilado ou condensado) e coletado em um frasco separado. Numa situação ideal, o componente de menor ponto de ebulição é coletado em um recipiente, e outros componentes de pontos de ebulição maiores permanecem no balão original de destilação como resíduo.

O ponto de ebulição de um líquido pode ser definido como a temperatura na qual sua pressão de vapor é igual a pressão externa, exercida em qualquer ponto, sobre sua superfície. O líquido entra em ebulição e “ferve”, ou seja, é vaporizado por bolhas formadas no seio do líquido. Com líquidos de pontos de ebulição muito próximos, o destilado será uma mistura destes líquidos com composição e ponto de ebulição variáveis, contendo um excesso do componente mais volátil (menor ponto de ebulição) no final da separação. Para evitar a ebulição tumultuosa de um líquido durante a destilação sob pressão atmosférica, adiciona-se alguns fragmentos de “porcelana porosa”. Estes liberam pequenas quantidades de ar e promovem uma ebulição mais regular.

Os tipos mais comuns de destilação são: destilação simples, destilação fracionada, destilação à vácuo e destilação a vapor.

Figura 01: Ilustração da destilação simples.

O interesse dos homens por substâncias orgânicas teve sua origem ainda na pré-história. Pigmentos para tintas, perfumes e produtos usados na medicina popular eram basicamente compostos orgânicos, e requeriam algum tipo de extração da sua fonte natural, usualmente plantas. Muitos materiais orgânicos de origem natural, principalmente os cristalinos, foram isolados e purificados no séc. XIX. O estudo da suas reações constituiu o início da química orgânica, e durante muito tempo, esses produtos naturais, constituíam a principal fonte de produtos químicos orgânicos. Apenas com o desenvolvimento da síntese orgânica, a química libertou-se da total dependência dos compostos de origem natural, ainda assim, uma grande variedade de estruturas de origem natural é de provocar deslumbres pela sua arquitetura molecular, constituindo-se um desafio à síntese e elucidação.

O químico dispõe de uma diversidade de procedimentos e sistemas para uso na extração do material biológico a partir da sua fonte natural. Dependendo do que se deseja extrair algumas técnicas são mais recomendadas que outras. Por exemplo, na extração de óleos voláteis a técnica de destilação por arraste a vapor é o procedimento mais aconselhável, por outro lado, a extração por meio de solvente orgânico (extrator Soxhlet) é de longe a metodologia mais indicada para extração de óleos fixos. Independentemente da técnica a ser usado na extração, o processo comum para a obtenção de produtos naturais a partir de fontes naturais envolve: escolha da fonte (materiais biológicos, geralmente vegetais); secagem do material; trituração; extração e purificação.

Os óleos voláteis são os principais odoríferos encontrados em várias partes de plantas. Como evaporam quando expostos ao ar em temperaturas comuns, são chamados óleos voláteis, óleos essenciais ou essenciais. Este último é utilizado porque os óleos voláteis representam "essências" ou componentes odoríferos das plantas. Os óleos essenciais são normalmente encontrados em bolsas secretoras presentes nas partes vitais dos vegetais, tais como: pétalas das flores, folhas, sementes, caule, raiz e frutos. A qualidade do óleo essencial é variável de um gênero a outro, de uma a outra espécie, podendo-se encontrar vegetais que possuem essências quimicamente diferentes em várias de suas partes.

Praticamente todos os óleos voláteis são constituídos por misturas químicas muito complexas; sua composição química varia muito. Neles podem ser encontrados quase todos os tipos de compostos orgânicos (hidrocarbonetos, alcoóis, cetonas, aldeídos, ésteres, óxidos, éteres e outros) os quais podem ser agrupados em duas classes, com base na sua biossíntese que lhe deu origem: derivados dos terpenóides (I), formados pela via do ácido mevalônico-acetato e, compostos aromáticos (II) formados pela via do ácido chiquímico-fenil propanóides .

Figura 02. Componentes químicos de alguns óleos essenciais conhecidos.

As essências são imiscíveis com água sendo, entretanto, são solúveis em álcool, clorofórmio, diclorometano, éter e outros solventes orgânicos. Quando expostas ao ar, mesmo à temperatura ambiente, evaporam. Quando recém obtida são incolores, mas com o tempo podem sofrer oxidação, tornando-se escuras. O processo de extração das essências depende de uma série de fatores, tais como: sua localização no vegetal, suas propriedades físico-químicas e a finalidade a que se destina. A grande maioria pode ser isolada dos tecidos vegetais com arraste a vapor. Os constituintes de um óleo essencial em particular podem ser separados por: destilação fracionada a pressão reduzida, cristalização ou cromatografia.

A técnica de extração pelo arraste de vapor permite a separação de componentes voláteis, sem necessidade de temperaturas elevadas, evitando-se assim, a sua decomposição térmica. Em escala de laboratório, a técnica pode ser convenientemente realizada por meio de um sistema de destilação simples, adaptado com um funil de adição, através do qual água é adicionada constantemente, permitindo assim, que o nível da água no frasco de destilação permaneça constante

Muitas plantas são usadas diretamente com fins medicinais, entretanto, de modo análogo, o próprio óleo volátil extraído da planta é usado como medicamento. Em muitos casos, plantas são pulverizadas e empregadas como especiarias e condimentos (anis, cravo-da-índia, noz-moscada). Além do uso em produtos farmacêuticos, certos óleos essenciais são bastante empregados como aromatizantes de alimentos e doces, bem como no comércio de especiarias, perfumes e cosméticos.

0 cravo-da-índia de nome cientifico Caryophyllus aromaticus L. e família Myrtaceae, é o produto do craveiro da índia. Esta é uma árvore de até 15m, de origem asiática, aclimada na África e no Brasil. São árvores terrestres, medram em terrenos úmidos, e de ocorrência no Brasil, do Amazonas até São Paulo. Possui flores aromáticas de coloração róseo-púrpura.

O cravo é uma flor ainda não aberta em botão, o qual posto a secar adquire cor quase preta de sabor acre e picante. É justamente esse botão e o caule que são empregados por terem o principio ativo.

O cravo-da-índia é também conhecido popularmente como cravo-das-moluscas, cravo-de-cabecinha, cravo-de-tempero, cravo fétido, cravinho, cravo aromático, cravo girófle; e cientificamente como Caryophyllus aromaticus Teysm, Eugenia aromática, Baill., E. caryophyllus Thumb., Jambosa caryophyllus Ndz. Et Spreng, Myrtus caryophyllus Spreng.

Dessa planta se extrai, por destilação e em aparelhos especiais, uma essência oleaginosa, fortemente aromática, muito empregada na indústria de perfumes e da Medicina. O cravo é vendido no comércio como condimento, sendo antigo seu emprego na indústria de confeitos, onde é grande seu consumo, em virtude de conferir o agradável sabor a certos tipos de doces, não só de produção doméstica como em fábricas.

Das sementes de aroma ativo, se extrai o ácido eugênico, incolor e de sabor picante. O óleo de cravo-da-índia contém eugenol (70 a 98%), cariofileno, metil amil acetona, álcool benzílico, ác. eugênico, ác. salicílìco e furfurol. O chamado "óleo-de-cravo" é um produto vegetal muito conhecido, o qual já teve mais aplicado que hoje na medicina popular. É excitante, empregasse com resultados benéficos nas dores de dentes, nas afecções do aparelho digestivo e na fraqueza sexual, como afrodisíaco. Promove ou restabelece o fluxo menstrual e combate os gases intestinais. Apontado como tônico estimulante e anti-séptico, particularmente na higienização da boca.

A destilação por arraste de vapor é uma destilação de misturas imiscíveis de compostos orgânicos e água (vapor). Misturas imiscíveis não se comportam como soluções. Os componentes de uma mistura imiscível "fervem" a temperaturas menores do que os pontos de ebulição dos componentes individuais. Assim, uma mistura de compostos de alto ponto de ebulição e água pode ser destilada à temperatura menor que 100C, que é o ponto de ebulição da água.

O princípio da destilação a vapor baseia-se no fato de que a pressão total de vapor de uma mistura de líquidos imiscíveis é igual a soma da pressão de vapor dos componentes puros individuais. A pressão total de vapor da mistura torna-se igual a pressão atmosférica (e a mistura ferve) numa temperatura menor que o ponto de ebulição de qualquer um dos componentes.

Especificação do óleo:

Eugenol - Obtido a partir de várias fontes naturais. É um liquido incolor ou amarelo pálido. Em exposição ao ar escurece e engrossa, possui odor de cravo condimentado, sabor picante, praticamente insolúvel em água. Possui fórmula química C10H12O2.

Massa molar

164.20 g/mol

Densidade

1.06 g/cm3

Ponto de fusão

9.2°- 9.1°C

Ponto de ebulição

255 °C

C

73.14%

H

7.37%

O

19.49%

Especificações do clorofórmio:

Fórmula CHCl3

É um líquido incolor e volátil. Ele é um anestésico externo sendo muito tóxico se ingerido ou seus vapores aspirados. Sua ação anestésica ocorre devido ao fato deste ser muito volátil.

Massa molar

119.39 g/mol

Densidade

1.474-1.478 g/cm3

Ponto de ebulição

61.2 °C

Ponto de fusão

-63.5°C

C

10.05%

H

0.85%

Cl

89.10%

OBJETIVO:

Obter o óleo essencial do Cravo-da-índia (Eugenia caryophyllus Sprengel, Myrtaceae).

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL:

1ª ETAPA:

- Colocou-se 31,819g de cravo-da-índia em um balão de fundo redondo de 500mL;

- Adicionou-se 250mL de água destilada;

- Colocou-se cerca de 5 pérolas de vidro;

- Montou-se o sistema de destilação simples;

- Iniciou-se o aquecimento;

- Coletou-se 100mL do destilado em um Erlenmeyer;

- Identificou-se o Erlenmeyer para continuar a pratica na próxima aula.

2ª ETAPA:

- Colocou-se o destilado em um funil de separação de 250mL ;

- Adicionou-se 10mL de clorofórmio;

- Extraiu-se a fase orgânica em um Erlenmeyer;

- Repetiu-se o procedimento anterior mais 3 vezes;

- Adicionou-se 3,007g de sulfato de sódio anidro na fase orgânica coletada;

- Deixou-se em repouso por aproximadamente 15 minutos;

- Filtrou-se com um papel pregueado e funil em um balão de fundo redondo;

- Levou-se o balão redondo para o evaporador rotativo á vácuo;

- Após o clorofórmio ter evaporado e sobrado somente o resíduo orgânico, deixou-se esfriar e pesou-se ;

- Tranferiu-se para um Béquer para eventuais avaliações.

RESULTADOS E DISCUSSÕES:

Quantidade da amostra(m)

31,819g

Massa do balão vazio(mb)

140,190g

Massa do balão com óleo(mbc)

143,766g

Massa do óleo

3,576g

% de óleo na amostra

11,92%

Calculando-se a porcentagem de óleo na amostra temos:

mb-mbc --------- X

30g ------------100%

X= 11,92%

Ao avaliarmos o rendimento do óleo essencial presente na espécie S. aromaticum, o popular cravo-da-índia, a literatura pesquisada afirma que através dos botões florais secos é possível extrair aproximadamente 15,40% de teor de óleo essencial a partir de 50g de cravo (OLIVEIRA, 2009). Através da presente prática obtivemos 11,92% de óleo essencial em 31,819g da amostra. Abaixo comparamos os resultados:

50g ----------------- 15,40%

30g ------------------ x

50x = 462

x = 9,24%

Como podemos ver em 30g de cravo pode-se obter 9,24% de óleo essencial, no experimento realizado extraímos 11,92%. A diferença de 2,68% pode estar relacionada muito provavelmente aos erros durante a extração, isso pode ter ocasionado alteração da quantidade de óleo essencial. Esses erros também pode ser na pesagem do balão, todo esse procedimento deve ser feito com muito cuidado para que não se altere os resultados, deve-se manusear a vidraria de forma a evitar tocá-lo com as mãos no momento da pesagem, outro fator que pode ser considerado também é a procedência do cravo utilizado, pois em déficit hídrico a planta pode produzir uma maior quantidade de óleo, e o fato de ter utilizado o clorofórmio por 4 vezes pode ter influenciado no resultado.

CONCLUSÃO:

A presente prática experimental nos permite concluir que a técnica de destilação é uma boa opção na extração de óleo essencial presente no cravo-da-índia. Foi possível determinar seu rendimento de forma simples e compará-los com a literatura, os erros em relação ao rendimento do óleo são comuns em laboratório, visto que qualquer descuido no manuseio pode levar ao mesmo, e também deve-se considerar a procedência do material utilizado para garantir um bom resultado .

REFERÊNCIAS:

OLIVEIRA, Rosilene Aparecida de et al. Constituintes químicos voláteis de especiarias ricas em eugenol. Rev. bras. farmacogn. [online]. 2009, vol.19, n.3, pp. 771-775. ISSN 0102-695x.;

SOARES, Bluma Guenther: Souza, Nelson Ângelo; Pires, Dario Xavier – Química Orgânica – Técnica de preparação, purificação e identificação de compostos orgânicos, Guanabara.;

SATYAJIT.D.SARKER,Lutfun Nahar,Química geral ,Orgânica e de produtos naturais.Editora-Guanabara.

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