استخراج کافئین از برگ چای

[*مینا*]

در این آزمایش کافئین از برگ چای جداسازی خواهد شد . کافئین دارای فرمول مولکولی زیر می باشد :





http://www.uc-njavan.ir/images/d53ozon7ub65t3lv6wxs.jpg




مشکل عمده در این جداسازی این است که کافئین تنها ترکیب موجود در برگ چای نیست و سایر ترکیبات طبیعی نیز همراه کافئین وجود دارند . کافئین فقط 3 الی 5 درصد برگ خشک چای را تشکیل می دهد . کافئین در 80 درجه سانتیگراد به اندازه 18 گرم در 100 میلی لیتر آب حل می گردد و در 20 درجه سانتیگراد به اندازه 2/2 گرم در 100 میلی لیتر آب محلول می باشد ، همین ترکیب در 100 میلی لیتر کلروفرم به میزان 18 گرم حل می گردد . قسمت عمده برگ چای سلولز است ، که بسپاری ( پلیمری ) از گلوکز می باشد . سلولز در آب نامحلول است ، ولی کافئین در آب کم و بیش محلول است . لذا حضور سلولز مشکلی در روند جداسازی و استخراج ایجاد نمی کند . تانن ها نیز در داخل برگ چای وجود دارند و در آب محلول هستند . تانن ها ترکیبات فنولی هستند که دارای وزن مولکولی 300 الی 5000 می باشند . تانن ها به دو دسته قابل هیدرولیز و غیر قابل هیدرولیز تقسیم می شوند . دسته اول در اثر هیدرولیز ، تولید گالیک اسید و گلوکز می کنند .





واکنش هیدرولیز تانن :




http://www.uc-njavan.ir/images/8yj55t7028y2zpmcw1w.jpg




گروه دیگالوئیل موجود در ساختمان تانن ها دارای ساختار زیر می باشد :





http://www.uc-njavan.ir/images/brcs6hv8x3mwe49c9g0y.jpg




دسته دوم تانن ها بسپارهای متراکمی از کاتچین هستند . که ساختار کاتچین را در شکل زیر مشاهده میکنید :





http://www.uc-njavan.ir/images/phy4g398vkvv6yyewee1.jpg




تانن ها به دلیل داشتن گروههای فنولی ، و گالیک اسید به دلیل داشتن گروه کربوکسیل ، با کلسیم کربنات ( باز ) واکنش می دهند و تولید نمکهای کلسیم مربوط را می کنند .


روش کار جداسازی کافئین از برگ چای :

20 گرم چای خشک ، 10 گرم کلسیم کربنات و 150 میلی لیتر آب را داخل یک بالن 500 میلی لیتری ریخته و 25 دقیقه بجوشانید . سپس مخلوط حاصل را به صورت داغ با قیف بوخنر یا قیف معمولی صاف کرده و جامد را دور بریزید . در صورتی که محلول زیر صافی دارای ذرات جامد باشد ، عمل صاف کردن را تکرار کنید . ( در صورت لزوم برای جذب ناخالصی های رنگی از ذغال فعال استفاده کنید . ) سپس محلول حاصل را دو مرتبه ، هر بار با 20 میلی لیتر دی کلرومتان استخراج کنید . فاز آلی را جدا کرده و با استفاده از کلسیم کلرید یا منیزیم سولفات بی آب آن را خشک کنید . آنگاه حلال آن را تبخیر کرده ( بهتر است تقطیر شود ) و جامد باقیمانده ( کافئین ) را خارج و جمع آوری کنید .


منبع :: آموزش الکترونیکی شیمی (http://chemist-p.blogfa.com/)



(http://chemist-p.blogfa.com/)