Extraction de la caféine

L’extraction de la caféine

Les  solides, solutions et la verrerie utiles à l’extraction de la caféine :

Les solides et solutions :

• 50g de café réduit en poudre (apporté par les
  élèves, extraction solide/liquide déjà effectuée)
• 300ml d'eau
• 25g de carbonate de calcium
• 50ml de dichlorométhane
• chlorure de calcium anhydre

Verrerie :

• ballon de 500ml
• ballon rodé
• Filtre
• Entonnoir Büchner
• Joint conique
• fiole à vide
• tuyau à air
• flacon laveur
• robinet
• trompe à eau
• ampoule à décanter de 250 mL
• bécher de 200mL
• éprouvette graduée de 150mL
• 2 erlenmeyers
• papier pH
• balance
• 1 coupelle
• spatule
• support droit
• pince avec noix
• support à crémaillère
• thermomètre
• chauffe ballon
• réfrigérant droit
• ampoule à décanter

L’expérience :

1. Extraction  solide/liquide par décoction

Nous allons extraire la caféine à partir du café à l’aide du dichlorométhane, pour cela, nous pesons 50g de café que nous ajoutons à 300mL d’eau.

Ensuite on pèse 50g de carbonate de calcium :

Puis on verse le café et l’eau dans un ballon de 500mL. On ajoute le carbonate de calcium au mélange café-eau et on mélange bien avec une spatule.

Ensuite on vérifie si la solution a un pH égal à 9 (il faut qu’elle soit basique) en utilisant un papier pH.

1. Filtrer sur büchner et recueillir le jus marron

Dans une fiole à vide reliée à un tuyau lui-même relié au robinet, on met (au-dessus, grâce à un joint conique) un entonnoir  büchner. Dans cet entonnoir on met un filtre simple humidifié. On introduit  petit à petit le mélange eau-café-carbonate de calcium et on récupère le filtrat.

Décantation

Après avoir filtré le mélange eau-café-carbonate de calcium, on fait ensuite une décantation. On ajoute 50mL de dichlorométhane au filtrat préalablement versé dans l’ampoule à décanter.

On mélange le filtrat et le dichlorométhane, en secouant l’ampoule à décanter tout en dégazant régulièrement.

Après avoir attendu quelques minutes que la décantation se fasse, on récupère la phase inférieure dans un bécher à laquelle on ajoute un peu de chlorure de  calcium anhydre. Avec ce chlorure de calcium anhydre on vérifie si la solution est bien sèche (si le chlorure de calcium anhydre se dissout, alors la solution n’est pas sèche, on rajoute alors un peu de chlorure de calcium anhydre ; si le chlorure de calcium anhydre ne se dissout pas la solution est sèche). Cette étape est à répéter 3 fois.

Evaporation :

Pour récupérer la caféine on fait un montage avec un chauffe-ballon, un réfrigérant et un ballon de 500mL dans lequel on aura versé la phase inférieure récupérée lors de la décantation. On chauffe la solution à 40°C, on récupère le dichlorométhane se retrouvant  à la « sortie » du réfrigérant dans un bécher. Puis on récupère les résidus dans le ballon, ils auront un aspect jaune orangé.

Sublimation

Pour récupérer la caféine, on a recours à la sublimation : on chauffe les résidus, si une fumée blanche apparaît, alors, la caféine est présente. Ensuite une poudre blanche apparaît : c’est de la caféine.