Progetto lauree scientifiche da una tazzina di caffè. Pavia 1-11 settembre di Riccardo Scarabello e Damiano Duminuco

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1 Progetto lauree scientifiche 2015 da una tazzina di caffè di Riccardo Scarabello e Damiano Duminuco Pavia 1-11 settembre 2015

2 le nostre esperienze Estrazione della caffeina Estrazione dell olio dal caffè: - Sintesi del Biodiesel - Sintesi del Sapone

3 Estrazione della caffeina dal caffè La caffeina è una sostanza stimolante che agisce sul sistema nervoso centrale e sui muscoli scheletrici, aumentando la prontezza dei riflessi e l attività celebrale.

4 Estrazione della caffeina dal caffè Materiale: Caffè macinato CH 2 Cl 2 (Diclorometano) CaCO 3 (Carbonato di calcio) Strumenti: Bilancia Becker Agitatore magnetico Rotavapor Imbuto separatore Pallone

5 Estrazione della caffeina dal caffè Procedimento: Portare a ebollizione la miscela di acqua, caffè e CaCO 3 Filtrare la miscela separando la parte solida da quella liquida Mettere la soluzione filtrata in un imbuto separatore e aggiungere il CH 2 Cl 2 Una volta ottenuta la stratificazione delle due fasi (acquosa ed organica) abbiamo raccolto solo la parte inferiore (organica) contenente CH 2 Cl 2 e caffeina Successivamente abbiamo portato a secco la soluzione ricavata utilizzando il rotavapor Ricavando così dei cristalli grezzi di caffeina.

6 Estrazione della caffeina dal caffè Ricristallizzazione della caffeina Abbiamo posto la caffeina grezza ricavata in una beuta Infine l abbiamo fatta sublimare sotto vuoto ottenendo la caffeina pura in cristalli bianchi.

7 Estrazione dell olio da fondi di caffé Materiale: C 2 H 5 OH (Etanolo) C 7 H 16 (Eptano) H 2 SO 4 (Acido solforico) Fondi di caffè Brine (soluzione satura di NaCl) Strumentazione: Rotavapor Stufa Imbuto separatore Pallone a tre colli

8 Estrazione dell olio da fondi di caffé Abbiamo ricavato il caffè dalle cialde usate Procedimento: Abbiamo fatto essiccare il caffè dentro alla stufa

9 Estrazione dell olio da fondi di caffé Per estrarre l olio abbiamo aggiunto eptano (C 7 H 16 ) ai fondi di caffè Abbiamo fatto riposare la soluzione per 60 minuti Abbiamo filtrato su filtro a pieghe la soluzione per ottenere la parte liquida Utilizzando il rotavapor abbiamo ottenuto l olio di caffè

10 Estrazione dell olio da fondi di caffé Sintesi del Biodiesel Sintesi del Sapone

11 Sintesi del Biodiesel Il biodiesel è un biocombustibile liquido, trasparente e di colore ambrato, ottenuto interamente da olio vegetale (colza, girasole o altri), con una viscosità simile a quella del gasolio per autotrazione ottenuto per distillazione frazionata del petrolio grezzo.

12 Sintesi del Biodiesel Abbiamo messo l olio di caffè in un pallone a tre colli e abbiamo aggiunto l etanolo e l acido solforico. Abbiamo lasciato riscaldato e lasciato reagire per una notte. Questa reazione prende il nome di TRANSESTERIFICAZIONE

13 Sintesi del Biodiesel Passate 24 ore abbiamo utilizzato il brine per rimuovere l etanolo,l acido e il glicerolo Con l imbuto separatore abbiamo rimosso la parte acquosa ottenendo così il Biodiesel

14 Estrazione dell olio da fondi di caffé Sintesi del Biodiesel Sintesi del Sapone

15 Il sapone è un prodotto noto fin dall antichità e viene usato per sciogliere le sostanze grasse nei processi di pulizia. Si prepara per mezzo di un processo denominato saponificazione, ovvero per idrolisi alcalina, di grassi di origine animale o vegetale che porta alla formazione del sale carbossilico (il sapone) e un alcol (generalmente glicer ina). Sintesi del Sapone

16 Olio di caffè Idrossido di sodio Etanolo Cloruro di sodio Ghiaccio Imbuto di büchner Pompa da vuoto Sintesi del Sapone Materiale

17 Sintesi del Sapone Procedimento: Abbiamo preparato una soluzione di idrossido di sodio in acqua ed etanolo Abbiamo aggiunto la soluzione al nostro olio di caffè Abbiamo fatto riscaldare la soluzione per 45 min. Mentre si scaldava abbiamo aggiunto poco alla volta una soluzione di etanolo ed acqua (1:1)

18 Sintesi del Sapone Abbiamo preparato nuovamente del brine (soluzione di cloruro di sodio ed acqua). Abbiamo versato il composto da saponificare in questa soluzione. Abbiamo raffreddato il tutto con un bagno di ghiaccio. Filtrando sotto vuoto con l imbuto büchner e la pompa abbiamo ottenuto il sapone (ancora un po umido). Infine abbiamo lasciato asciugare il sapone per 24 ore.

19 Conclusioni In generale è possibile ottenere nuovi materiali dagli scarti vegetali. Durante la nostra esperienza abbiamo dimostrato che è possibile da un materiale di scarto come i fondi di caffè ottenere nuovi prodotti di uso quotidiano.

20 Grazie a tutto lo staff del Laboratorio di Chimica delle Radiazioni coordinato dal Prof. Daniele Dondi per l ospitalità e per il clima sereno in cui abbiamo svolto la nostra attività di stage. Ringraziamenti

21 Grazie!!!