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04 - Purificacao Da Cafeina Por Tecnica de Recristalizacao
04 - Purificacao Da Cafeina Por Tecnica de Recristalizacao
04 - Purificacao Da Cafeina Por Tecnica de Recristalizacao
Aula 04
Purificação da cafeína por técnica de recristalização
1- Introdução
O método mais utilizado para a purificação de sólidos é a recristalização. O processo de
recristalização baseia-se na propriedade solubilidade e variação dessa propriedade em
função da temperatura que a substância está submetida, isto é, em geral com aumento
da temperatura a solubilidade do sólido também aumenta. Por exemplo, uma
determinada quantidade de sacarose dissolvida em água quente, quando a
temperatura dessa solução é resfriada a solubilidade da sacarose diminui e o excesso
agora na solução começa a cristalizar. No processo de recristalização o composto
impuro é dissolvido em um solvente e deixado cristalizar. À medida que se formam
cristais, moléculas dos compostos que estão em menor quantidade (impurezas) e
dissolvidos na solução são excluídos da estrutura cristalina e o composto de interesse
pode ser obtido na forma pura. A dissolução de um soluto em um solvente é
acompanhada pela liberação ou absorção de calor. Quando a dissolução de um soluto
em um dado solvente libera calor, o ΔH da solução é menor do que zero, a solubilidade
do soluto nesse solvente decresce com o aumento da temperatura. Ao contrário, isto é,
quando o processo absorve calor, o ΔH da solução é positivo e a solubilidade do soluto
nesse solvente aumentará com o aumento da temperatura. Devemos diferenciar os
processos de cristalização e de precipitação de um sólido. Na cristalização ocorre uma
lenta e seletiva formação de cristais, que resulta no composto puro, enquanto que na
precipitação, um sólido amorfo (sem forma cristalina) é formado rapidamente da
solução, misturado com impurezas e por isso deve ser recristalizado. Por esta razão,
normalmente conseguimos um sólido, a partir de uma solução, que em seguida deve
ser cristalizado e recristalizado, no processo de purificação. Considere que três
UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO - UFMA
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS - CCET
Curso: Farmácia / Química Industrial
Disciplina: Química Orgânica I / Química Orgânica Experimental
Docente: Renato Sonchini Gonçalves
diferentes tipos de impurezas podem estar presentes numa amostra de sólido impuro:
a solúvel, a insolúvel e impurezas coloridas. Em teoria as insolúveis podem ser
facilmente removíveis por simples filtração. Impurezas coloridas podem ser removidas
por adsorção sobre carvão ativo e seguido de filtração. O terceiro tipo, uma impureza
solúvel, após a escolha do melhor solvente (alta solubilidade a quente para a
substância principal e baixa solubilidade a frio). Para remoção dessa última, segue-se o
procedimento: a substância principal desejada contendo a impureza solúvel é
dissolvida numa quantidade mínima de solvente próximo ao ponto de ebulição do
solvente. Deixa-se a solução esfriar lentamente em repouso. A medida que a solução
esfria torna-se saturada da substância em maior quantidade (desejada) e inicia a
cristalização. A formação de cristais é muito seletiva geralmente exclui moléculas
estranhas, somente começa a cristalizar a substância que está saturada na solução e a
impureza que está em menor quantidade não atinge sua saturação, ficando assim em
solução mesmo após o resfriamento. Por filtração então essa impureza solúvel é
separada. Ao final na última filtração lava-se com uma quantidade mínima de solvente
resfriado para limpeza de qualquer impureza superficial. Após evaporação do solvente
o cristal puro é obtido.
2- Procedimento experimental