LE ACQUE DISTILLATE La distillazione La distillazione è un operazione tecnica per ottenere la separazione dei liquidi, di una miscela omogenea, basandosi sulla differenza del punto di ebollizione dei suoi componenti. La distillazione può essere fatta a: - pressione ordinaria (distillazione semplice) con cui si separano due o più liquidi miscibili, le cui temperature di ebollizione, a pressione atmosferica, differiscano di almeno o più di 25 C e che siano uguali o inferiori a 150 C; - pressione ridotta con cui si separano due o più liquidi miscibili, le cui temperature di ebollizione, a pressione atmosferica, differiscano di meno di 25 C e che siano superiori a 150 C. La distillazione semplice si esegue in apparecchiature chiamate distillatori che sono costituiti da: - una caldaia in cui si pone il liquido da evaporare; - un refrigerante in cui il vapore formatosi nella caldaia viene riportato allo stato di liquido (distillato); - un recipiente di raccolta che riceve il liquido distillato. In tali distillatori, il liquido viene riscaldato e portato a bollire a temperature sempre crescenti; in tal modo il distillato, che all inizio è ricco delle sostanze che bollono alle basse temperature (componenti più volatili), si arricchisce sempre più dei componenti che bollono a temperature maggiori (componenti meno volatili), fino a poter arrivare alla stessa composizione della miscela liquida iniziale. Nella figura XX è mostrato lo schema di una moderna apparecchiatura per distillare. figura XX V - LE ACQUE DISTILLATE 1/7
Pressione di vapore e temperatura di ebollizione La pressione di vapore o tensione di vapore di una sostanza è la pressione del suo vapore saturo, ovvero in equilibrio dinamico con il liquido che lo ha prodotto ad una determinata temperatura. In un liquido che viene riscaldato a pressione ambiente, l'evaporazione avviene al livello della sua superficie, fino a che la tensione di vapore del liquido è minore della pressione ambiente. Quando invece la tensione di vapore eguaglia la pressione ambiente, l'evaporazione può avvenire in qualsiasi punto della massa liquida con formazione di bolle di vapore che salgono tumultuose in superficie: in tal caso si ha il fenomeno dell'ebollizione. La temperatura alla quale la pressione di vapore di un liquido coincide con quella atmosferica è la temperatura di ebollizione. Legge di Raoult La legge di Raoult (formulata nel 1886 da François-Marie Raoult) stabilisce che, ad una determinata temperatura T, la pressione parziale p i di un componente in una soluzione ad n componenti è funzione lineare della sua pressione di vapore P i, alla temperatura T, e della frazione molare x i del componente liquido secondo l'equazione: p i = P i x i. Legge di Dalton La legge delle pressioni parziali di John Dalton (che la formulò nel 1801) afferma che la pressione totale, esercitata da una miscela ideale di gas ideali, è uguale alla somma delle pressioni parziali che sarebbero esercitate dai gas se fossero presenti da soli in un eguale volume: P = p 1 + p 2 + + p n dove p 1, p 2, p n rappresentano la pressione parziale di ogni componente. Utilizzando la legge dei gas ideali nella legge di Dalton, ne deriva che la pressione parziale di ciascun componente è uguale alla pressione totale per la propria frazione molare: p i = P y i dove: p i = pressione parziale del componente iesimo P = pressione totale y i = frazione molare in fase vapore del componente iesimo. La distillazione, oltre che sotto il suo aspetto matematico, deve essere soprattutto vista come tecnica per ottenere la separazione di una o più sostanze dalla matrice che le contiene. Inoltre, la distinzione tra evaporazione e distillazione è presentata in maniera piuttosto artificiosa, mentre l una deve essere considerata, specialmente nella pratica, come un aspetto dell altra. V - LE ACQUE DISTILLATE 2/7
L ALAMBICCO Le modalità costruttive degli alambicchi erano piuttosto varie; fra le tante possiamo riferirci a quella riportata da Antoine Hornot, che nel suo Traité raisonné de la distillation (Parigi, 1753), scritto con lo pseudonimo di M. Déjean, Distillateur, descrive l alambicco nel seguente modo: «L alambicco è normalmente un vaso di rame stagnato o di altro materiale, che serve ed è essenziale a tutte le operazioni della Distillazione. Si contano nove tipi di Alambicchi, che differiscono tutti per il materiale o per la forma. L alambicco ordinario col refrigerante, l alambicco di terra, quello di vetro, l alambicco a bagnomaria, a bagno di vapore, l alambicco con la serpentina, con la caldaia, la storta e il vaso di incontro. Come ciascuno di essi è costruito differentemente, anche ciascuno è utilizzato per usi diversi. L alambicco è generalmente composto di due parti principali; una inferiore che è chiamata pera, l altra superiore che è chiamata capitello. La parte inferiore è composta di due pezzi; la prima si chiama cucurbita o matraccio; la seconda corona. Il matraccio o la parte inferiore della pera, è una specie di contenitore più o meno grande secondo la forma dell alambicco, dove normalmente si mette il materiale da distillare. La corona o parte superiore della pera, è un altra specie di contenitore, che si congiunge al matraccio e da cui non si separa mai: egli termina a forma di imbuto ed alla sua estremità ha un piccolo collo o tubo, che si adatta alla parte superiore dell alambicco per un altro collo o tubo. Si distingue il matraccio dalla corona, perché i materiali che si vogliono distillare, non devono mai superare la separazione fra questi due pezzi. La parte superiore dell alambicco è chiamata capitello e si compone di sei pezzi. 1) Il collo che i Distillatori chiamano spiraglio o comignolo, è un lungo canale che si adatta per il basso al collo della corona e per la parte alta alla testa di Moro. È opportuno fare osservare che più è lungo il comignolo e più perfetta è l operazione; il motivo è che le flemme ricadono, avendo da fare un maggiore sforzo per salire con gli Spiriti. Un lungo comignolo equivale, pressappoco, ad una serpentina. Ci sono degli Alambicchi il cui collo si unisce all incoronamento per avvitamento; ma questa costruzione è sempre dannosa, perché queste parti non si separano facilmente, nel caso in cui si sia dimenticato qualche cosa nella ricetta, o che sopravviene qualche incidente come il fuoco od altro. V - LE ACQUE DISTILLATE 3/7
2) La testa di Moro è la parte più elevata dell alambicco: è un coperchio di rame stagnato con la forma di un cranio, composta di due parti convesse, l una in fuori, l altra in dentro. Quella che è superiore serve a fermare gli Spiriti da dove essi ricadono nella parte interna, che si chiama serbatoio, che per la sua convessità li trattiene, e da dove colano attraverso il becco o il tubo [di uscita] nel recipiente che vi è attaccato. figura XX 3) Il recipiente è un vaso ordinario di vetro, di cui l apertura è stretta, che si sigilla con il becco o il tubo per impedire l evaporazione. Poiché serve a ricevere ciò che distilla, lo si prende di vetro per sapere se gli Spiriti sono puri o nebulosi. Egli deve essere del minor volume possibile, per rapportarlo alla quantità che si distilla, per evitare le complicazioni. 4) Il refrigerante è un bacino alla sommità dell alambicco nel quale è racchiusa la testa di Moro: serve a raffreddare, e va riempita d acqua per [ottenere] questo effetto. I grandi Alambicchi, come le caldaie, si raffreddano differentemente; si fa passare il tubo di uscita del capitello attraverso una botte piena d acqua, e si raffredda la testa di Moro con uno strofinaccio o un panno bagnato.» V - LE ACQUE DISTILLATE 4/7
alcolati Gli alcolati si ottengono per distillazione della soluzione della droga, filtrata, che è ottenuta per macerazione in alcol etilico di opportuna gradazione. Gli alcolati contengono i componenti volatili della droga che, a loro volta, risultano solubili in alcol etilico. La distillazione del macerato alcolico può essere protratta, se non diversamente definito, finché si ottiene un distillato che rappresenta dal 30% al 60% della soluzione alcolica (alcolito) di partenza. idrolati 1 Lasciando macerare, per un tempo più o meno lungo, una pianta intera o una sua parte (foglie, radici, fiori, ecc) in acqua, si riesce ad estrarre una maggiore o minore quantità e tipologia di componenti odorosi. Alcune di queste acque hanno un odore più marcato e fragrante di altre, tanto da essere chiamate acque aromatiche. La distillazione delle acque aromatiche conduce all ottenimento delle cosiddette acque distillate, che, normalmente, hanno un contenuto maggiore di componenti volatili. La conservazione delle acque distillate può essere fatta aggiungendovi degli opportuni conservanti (antimuffa, antibatterici, antiossidanti) oppure tanto alcool etilico che porti la miscela idroalcolica ad una gradazione di almeno 15. Alcune volte, nell acqua distillata si mette della nuova droga vegetale e si procede ad una ulteriore distillazione: in questo caso si ha un acqua coobata (quando quest acqua si distilla la seconda o terza volta, si chiama coobata di seconda o di terza coobazione). oli essenziali Gli oli essenziali sono delle sostanze che hanno le seguenti caratteristiche principali: - odore aromatico; - volatilità; - appartengono a famiglie chimiche del tipo: acidi, alcoli, aldeidi, chetoni, esteri, fenoli, sesquiterpeni, terpeni, ecc. e vengono estratti dalle droghe vegetali per mezzo della distillazione in corrente di vapore o per spremitura. distillazione in corrente di vapore La distillazione in corrente di vapore consiste nel fare passare il vapore d acqua attraverso il vegetale, normalmente fresco, da cui si vogliono asportare gli oli essenziali. Allo scopo, la droga da trattare è messa su di un piatto con tanti fori, attraverso i quali può passare il vapore d acqua che è generato da una caldaia (vedi figura xx). 1 vedi anche: conservazione delle preparazioni acquose V - LE ACQUE DISTILLATE 5/7
Inizialmente il vapore penetra nelle cellule della pianta e le rigonfia facendole rompere; ciò provoca la fuoriuscita dell olio essenziale. Per passaggi successivi del vapore d acqua, l olio essenziale è riscaldato e portato allo stato di vapore. Un ulteriore passaggio del vapore d acqua trascina con sé una frazione dell olio essenziale volatilizzato. La miscela vapore d acqua/olio essenziale è fatta passare attraverso un refrigerante, dove condensa il vapore sia dell una (acqua) che dell altro (olio essenziale), ed il liquido risultante è inviato ad un recipiente di raccolta. Laddove l olio essenziale è più leggero dell acqua, esso galleggia e può essere recuperato utilizzando una bottiglia con uno sfioratore. Se l olio essenziale è più pesante dell acqua, può essere recuperato utilizzando un imbuto separatore. figura xx - distillazione oli essenziali L acqua usata nella distillazione, anche se immiscibile con l olio essenziale, ne contiene sempre una piccolissima quantità e, quindi, ne emana l odore; questo idrolito è chiamato acqua aromatica. V - LE ACQUE DISTILLATE 6/7
Un altro tipo di acqua, che emana lo stesso odore di un olio essenziale, può essere preparata aggiungendovi poche gocce di esso; questo tipo di preparazione è chiamato acqua estemporanea. spremitura L estrazione per spremitura è fatta con le droghe aromatiche che hanno le cellule odorifere sulla scorza, come : arancio amaro o dolce, bergamotto, limone, mandarino, ecc. La scorza viene messa in un torchio e, per l azione meccanica, avviene la fuoriuscita dell olio essenziale che viene successivamente raccolto. V - LE ACQUE DISTILLATE 7/7