OBJETIVO.Extraer la trimiristina de la nuez moscada con éter dietílico, por medio de una extracción solido - liquido. MATERIALES Y REACTIVOS.
Nuez moscada (rallada)
Frasco Erlenmeyer de 125 cm3
Tapón de goma
Soporte
Probeta
Embudo
Papel filtro
Espatula
Balanza eléctrica
Estufa de laboratorio
Propipeta
Pipeta
REACTIVOS.
Metanol
Éter dietílico (Etoxietano)
FUNDAMENTO TEORICO.Extracción: Hay dos tipos de extracción: la extracción líquido-sólido y la extracción líquidolíquido, las dos son muy usadas en casi todas las industrias. La extracción sólido-líquido consiste en tratar un sólido que está formado por dos o más sustancias con disolvente que disuelve preferentemente uno de los dos sólidos, que recibe el nombre de soluto. La operación recibe también el nombre de lixiviación, nombre más empleado al disolver y extraer sustancias inorgánicas en la industria minera. Otro nombre empleado es el de percolación, en este caso, la extracción se hace con disolvente caliente o a su punto de ebullición. La extracción sólido-líquido puede ser una operación a régimen permanente o intermitente, según los volúmenes que se manejen. Se emplea para extraer minerales solubles en la industria minera, también en la industria alimentaria, farmacéutica y en la industria de esencias y perfumes. Los equipos utilizados reciben el nombre de extractores, lixiviadores, o percoladores. Los residuos en esta operación son los lodos acumulados en el fondo del extractor que contienen sólidos y disolventes. La extracción líquido-líquido, consiste en poner una mezcla líquida en contacto con un segundo líquido miscible, que selectivamente extrae uno o más de los componentes de la mezcla. Se emplea en la refinación de aceites lubricantes y de
disolventes, en la extracción de productos que contienen azufre y en la obtención de ceras parafínicas. El líquido que se emplea para extraer parte de la mezcla debe ser insoluble para los componente primordiales. Después de poner en contacto el disolvente y la mezcla se obtienen dos fases líquidas que reciben los nombres de extracto y refinado. Los lodos y líquidos residuales acumulados en el fondo del decantador o de la torre son los residuos del proceso. Nuez moscada: La nuez moscada es el fruto de árboles perennifolios del género Myristica, de la familia de las Myristicaceae, procedente de las Islas de las Especias (en la actualidad las Islas Molucas en Indonesia). Estos árboles son la fuente de dos especias derivadas del fruto: la nuez moscada, objeto de este artículo y el macis. La nuez moscada es, en realidad, la semilla del árbol, de forma ligeramente ovoide, entre 20-30 mm de largo y 15-18 de ancho. La semilla está cubierta por un arilo o cobertura carnosa, tramada y de color rojizo. Esta envoltura, convenientemente secada y separada del resto del fruto se denomina macis y es empleada como especia al igual que la semilla. Así pues éste es el único fruto tropical que es fuente de dos especias diferentes. También se comercializan otros productos derivados de estos árboles, como los aceites esenciales extraídos de las oleoresinas y la manteca de nuez. La especie comercializada más importante es la nuez moscada común o fragante Myristica fragans, oriunda de las Islas Banda en Indonesia; también se cultiva en el Caribe, en especial en Granada. Otras especies son la nuez moscada papú Myristica argentea, de Nueva Guinea y la nuez Bombay Myristica malabarica, de la India. Ambas se usan como sucedáneos de los productos de M. fragans. Tanto la nuez como el macis tienen sabores similares, aunque la nuez tiene un sabor algo más dulce y fino. El macis se utiliza preferentemente en platos coloridos debido al color anaranjado que da, parecido al azafrán. El fruto fue introducido en Europa por los árabes en el siglo XI y jugó un papel importante en la gastronomía de algunos países del este hasta llegado el siglo XVIII, hoy en día se puede encontrar su uso generalizado sólo en la cocina holandesa. En la cocina bávara se emplea abundantemente en la producción de las famosas Weißwurst. se puede decir que se emplea la nuez como el macis se usan en guisos de patatas y platos de carnes, aunque también se utilizan para aderezar sopas, salsas y platos horneados. En la cocina india se emplea en la condimentación de algunos currys y casi exclusivamente en dulces. Las variedades japonesas de polvo de curry incluyen la nuez moscada como ingrediente. En Republica Dominicana suele ser utilizada, rallada en pequeñas
cantidades, para condimentar el café. También se emplea para preparar una bebida fria a base de coco y nuez moscada rallada; esto se hierven juntos y se les echa mucho hielo al momento de ser servida. El aceite esencial se obtiene de la destilación de la nuez molida y es ampliamente utilizado en la industria farmacéutica y perfumera. El aceite es incoloro o ligeramente amarillento y sabe y huele a nuez. Contiene numerosos componentes de interés para la industria oleoquímica y se utiliza como saborizante alimentario en productos horneados, jarabes (por ejemplo, Coca Cola), bebidas, dulces, etc. Sustituye a la nuez molida ya que no deja partículas en los alimentos. En su uso para las industrias cosméticas y farmacéuticas se puede encontrar en el dentífrico y como principal componente de algunos jarabes para la tos. En la medicina tradicional, la nuez y el aceite se utilizaron para tratar enfermedades relacionadas con los sistemas nervioso y digestivo. La Myristicina es, probablemente, el agente químico responsable de los efectos psicotrópicos del aceite de nuez moscada. Externamente, el aceite se utiliza para tratar los dolores reumáticos y, al igual que el aceite de clavo, se puede aplicar como tratamiento de urgencia para mitigar los dolores de muelas. En Francia se utiliza para molestias digestivas, disolviendo una gota en miel Esta mantequilla es semi-sólida y de color marrón rojizo, con sabor y olor a nuez moscada. Aproximadamente el 75% (por peso) de ella es trimiristina, que puede convertirse en ácido mirístico, un ácido graso de carbono-14 que se puede utilizar como sustituto de la manteca de cacao, se puede mezclar con otras grasas como el aceite de semilla de algodón o el aceite de palma y tiene aplicaciones como lubricante industrial. Se dice que los sacerdotes romanos podrían haber empleado la Nuez moscada quemándola como una forma de incienso, aunque esta teoría es controvertida. Se sabe que se utilizó como preciada y costosa especia durante la Edad Media. San Teodoro era famoso por permitir a sus monjes espolvorear nuez moscada sobre su budín de guisantes. En tiempos isabelinos esta especia era tan popular que se creía podía evitar la peste. Los árabes negociaron con ella durante la Edad Media en los prósperos mercados del Océano Índico. A finales del siglo XV, Portugal se hizo cargo de este comercio, incluida la nuez moscada, debido al Tratado de Tordesillas con España y a un tratado por separado con el sultán de Ternate. En el siglo XVII, este comercio fue acaparado por los holandeses. La producción mundial de nuez moscada se estima como media entre 10.000 y 12.000 toneladas por año con una demanda anual estimada de 9.000 toneladas. La producción de macís se estima en 1.500 a 2.000 toneladas. Indonesia y Granada dominan la producción y exportan ambos productos con un mercado mundial que comparte el 75% y el 20% respectivamente. Otros productores son: India, Malasia, Papua Nueva Guinea, Sri Lanka y la islas del Caribe, como San
Vicente. Los principales mercados importadores son la Comunidad europea, Estados Unidos, Japón y la India. Singapur y los Países Bajos son los principales re-exportadores. Un futuro uso de la nuez moscada es como insecticida natural para controlar las plagas de insectos que infestan el grano almacenado. En un tiempo, la nuez moscada fue una de las más valiosas especias. Se dice que en Inglaterra, hace varios cientos de años, se podían vender unas cuantas nueces y obtener el dinero suficiente para permitir la independencia financiera de por vida. Los árboles de nuez moscada dan su primera cosecha a los 7-9 años de su plantación y alcanzan su mayor potencial cosechero a los 20 años. A pequeñas dosis, la nuez moscada no produce efectos perceptibles en el organismo. Sin embargo, a dosis altas (7,5 g. o más) se convierte en un alucinógeno de suave o mediana intensidad produciendo efectos visuales y sensaciones cómodas parecidas a las de la marihuana. Pero existen motivos para que sea impopular, ya que los efectos duran más de 24 horas después de la subida inicial (aproximadamente 12 horas después de su ingestión) y tienen desagradables efectos secundarios durante todo el proceso, que se extiende más de 36 horas. También puede provocar daños hepáticos si se consume regularmente y en grandes cantidades, además de alucinaciones, náuseas, deshidratación y dolores generalizados, la llamada psicosis de la nuez moscada. En grandes cantidades, (10 g. o más en una sola toma) es peligrosa, produciendo convulsiones y palpitaciones. Su consumo excesivo puede, incluso, causar la muerte. Es extremadamente tóxica inyectada de forma intravenosa. En el pasado fue utilizada como un abortivo. PROCEDIMIENTO.Armamos el equipo para nuestro experimento tal como lo muestra la figura:
Introducimos 5 gr de nuez moscada en el frasco de erlenmeyer, y posteriormente 20 ml de éter dietílico y tapamos este frasco con un tapón cubierto de polietileno y agitamos el mismo con mucho cuidado de que no se destape, durante 20 minutos. En el embudo se pone un papel filtro y en el se vierte la extracción de nuez moscada del frasco erlenmeyer que anteriormente fue agitada por 20 minutos. Se filtra y cae a otro frasco de erlenmeyer. Después de obtener la filtración se reintegra el residuo sólido de la nuez moscada en el frasco erlenmeyer, posteriormente se pone 20 ml de éter dietílico y agitamos 10 minutos. Se vuelve a hacer lo mismo que en la primera parte, se pone metanol lavando las paredes del erlenmeyer que contiene la solución filtrada, en un nuevo papel filtro, donde filtramos la solución que se encuentra en el Erlenmeyer. En el frasco erlenmeyer quedan restos de trimiristina entonces llevamos este frasco a la estufa de laboratorio y aumentamos la temperatura a 50ºC acompañado también del filtro que contiene la trimiristina seca Haciendo los cálculos respectivos sabremos cuanto de rendimiento en la extracción de la trimiristina tuvimos. CÁLCULOS.Datos de masa: Frasco erlenmeyer c/residuo: Frasco erlenmeyer s/residuo: Residuo de trimiristina obtenido en el papel filtro llevado a la estufa de laboratorio: Masa del papel filtro: Trimiristina (1) = Frasco erlenmeyer c/residuo - Frasco erlenmeyer s/residuo Trimiristina (2) = Residuo de trimiristina obtenido - masa del papel filtro en el papel filtro Masa Total trimiristina = Trimiristina (1) + Trimiristina (2) Masa total de trimiristina obtenida = g CUESTIONARIO.-
1. Enunciar la regla de la solubilidad
2. Dibujar la estructura molecular de la trimiristina, dar el nombre IUPAC e indicar sus aplicaciones 3. Escriba en orden decreciente de polaridad, los siguientes solventes: tetrahidrofurano, metanol, agua, éter y hexano.
4. Definir los siguientes conceptos: hidrofílico, hidrofóbico, solventes próticos, solventes no próticos. 5. ¿Cuál es el uso doméstico de la nuez moscada?
BIBLIOGRAFÍA.Guía de laboratorio—laboratorio de química organica--- MgSc. Gustavo Calderón Valle, 2004-2009, Pag.19-22
