從茶葉中提取咖啡因

文 廣州市第二中學(xué)高三（9）班劉家軒

咖啡因又叫咖啡堿，是一種生物堿，存在于茶葉、可可等植物中。例如茶葉中含有1%～5%的咖啡因，還含有單寧酸、色素、纖維素等物質(zhì)?？Х纫蚴侨鯄A性化合物，可溶于氯仿、丙醇、乙醇和熱水中，難溶于乙醚和苯（冷）。純品熔點(diǎn)235～236℃，含結(jié)晶水的咖啡因?yàn)闊o色針狀晶體，在100℃時(shí)失去結(jié)晶水，并開始升華，120℃時(shí)顯著升華，178℃時(shí)迅速升華。利用這一性質(zhì)可純化咖啡因。

咖啡因是一種溫和的興奮劑，具有刺激心臟、興奮中樞神經(jīng)和利尿等作用。

提取咖啡因的方法有堿液提取法和索氏提取器提取法。本實(shí)驗(yàn)以乙醇為溶劑，用索氏提取器提取，再經(jīng)濃縮、中和、升華，得到含結(jié)晶水的咖啡因。

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/h2>

學(xué)習(xí)從茶葉中提取咖啡因的基本原理和方法，了解咖啡因的一般性質(zhì)。掌握用索氏提取器提取有機(jī)物的原理和方法，進(jìn)一步熟悉萃取、蒸餾、升華等基本操作。

圖1 索氏提取器

二、實(shí)驗(yàn)器具和實(shí)驗(yàn)材料

索氏提取器，酒精燈、蒸發(fā)皿、玻璃漏斗各1個(gè)。綠茶約10g，生石灰10g，濃度95%的酒精100ml。

三、實(shí)驗(yàn)步驟

1.從茶葉中萃取咖啡因

圖2 虹吸管剛吸入冷凝液時(shí)的狀態(tài)

圖3 蒸發(fā)去除溶劑

稱取8g茶葉放入索氏提取器的紙筒，并往紙筒內(nèi)加入30ml乙醇，在圓底燒瓶中加入50ml乙醇，水浴加熱，回流提取，直到提取液顏色變淺為止。待冷凝液剛被虹吸下去時(shí)立即停止加熱。

2.去除溶劑和水分

將儀器改裝成蒸餾裝置，把提取液轉(zhuǎn)移到燒杯中蒸發(fā)溶劑，把殘余液倒入盛有3g至4g生石灰的蒸發(fā)皿中攪成糊狀，然后蒸干成粉狀冷卻，擦去沾在邊上的粉末，以免升華時(shí)污染產(chǎn)物。

3.升華提取咖啡因

在蒸發(fā)皿上蓋一張多孔濾紙，濾紙上罩一個(gè)管口塞了棉花的玻璃漏斗，用酒精燈小心加熱蒸發(fā)皿，慢慢升高溫度，將溫度控制在220℃左右，使咖啡因升華。咖啡因通過濾紙孔后遇到漏斗內(nèi)壁凝固，附著于漏斗內(nèi)壁和濾紙上。當(dāng)紙上出現(xiàn)白色針狀晶體時(shí)暫停加熱，冷卻至100℃左右，揭開漏斗和濾紙，用小刀把附著于濾紙及漏斗壁上的咖啡因刮入表面皿中，白色晶體即為咖啡因，可進(jìn)一步鑒定。

4.清理實(shí)驗(yàn)器材、設(shè)備，實(shí)驗(yàn)結(jié)束。