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di Nicola Giammaria |
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Guida all'articolo
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Iniziamo
da questo numero una rubrica periodica sul laboratorio erboristico tale rubrica sarà
curata dal professor Nicola Giammaria docente presso l' Istituto Professionale per Chimici
" G. Falcone" di Roma. Con tale iniziativa si vuole porre l'attenzione
sull'importanza delle tecniche estrattive al fine di ottenere un fitoderivato con alte
caratteristiche qualitative.
TECNICHE DI LABORATORIO :1) LA
DISTILLAZIONE Operazione che consiste nel separare le varie componenti di una miscela liquida. Si attua riscaldando il liquido fino al punto di ebollizione, in modo che evaporino le componenti più volatili, che vengono separate dalle altre per successiva condensazione. Lo scopo della distillazione può essere il recupero di un solvente da una soluzione in cui siano disciolte sostanze non volatili oppure, più comunemente, il frazionamento di una miscela complessa nelle componenti di diversa volatilità. La distillazione si basa sul fatto che il vapore ottenuto per ebollizione di una miscela di più liquidi contiene una percentuale maggiore dell'elemento più volatile rispetto alla miscela di partenza. La relazione tra la composizione di una miscela di liquidi e la composizione del vapore con essa in equilibrio fu ricavata dal chimico francese François-Marie Raoult (1830-1901) ed è oggi nota come legge di Raoult: in una miscela di liquidi perfettamente miscibili ogni componente ha pressione di vapore pari a quella che avrebbe se fosse puro, moltiplicata per la propria frazione molare nella soluzione. Il grado di separazione ottenuto con una singola operazione di distillazione dipende dalla differenza tra le pressioni di vapore dei componenti puri e quindi dalle differenze dei punti di ebollizione per cui minore è la differenza tra i punti di ebollizione delle sostanze pure, minore è la separazione ottenibile. Ad esempio, se si scalda una miscela di acqua (che bolle a 100 °C) e di alcol (che bolle a 78,5 °C), si ottengono vapori arricchiti in alcol, ma comunque contenenti acqua per cui non è possibile per semplice distillazione ottenere alcool etilico ad elevato grado di purezza (prossimo al 100 %), ma al 96% al massimo e dopo ripetute distillazioni. Tecnicamente il termine alambicco si riferisce solamente al contenitore in cui si portano a ebollizione i liquidi da distillare; nella maggior parte dei casi, però, viene usato per indicare l'intero apparato, costituito dalla colonna di frazionamento, dal condensatore e dal contenitore in cui viene raccolto il distillato. Gli alambicchi utilizzati in laboratorio sono in genere di vetro, mentre quelli adibiti a impieghi industriali sono di ferro o d'acciaio La distillazione viene detta frazionata quando viene realizzata in più stadi, sottoponendo le frazioni che si formano nelle prime fasi del processo a più distillazioni successive. Questo metodo viene usato industrialmente non solo per semplici miscele di due sostanze ma anche per soluzioni più complesse (petrolio).
Distillazione in corrente di vapore Quando si riscalda una miscela di due liquidi non miscibili, le relative tensioni di vapore non subiscono alcuna variazione e, finché i due liquidi non si stratificano uno sull'altro, la temperatura di ebollizione della miscela rimane inferiore a quella del componente più volatile. In particolare, se uno dei due liquidi è l'acqua, si realizza una distillazione in corrente di vapore, che viene usata soprattutto per composti altobollenti che potrebbero decomporsi nelle normali condizioni di distillazione. Una distillazione in corrente di vapore può essere operata con un alambicco formato da una caldaia in cui viene posta l’acqua per la generazione del vapore e nella parte superiore da un cestello forato contenente la droga, non a contatto con l’acqua; l’apparecchio deve essere chiuso ermeticamente per non far fuoriuscire i vapori e collegato, mediante un raccordo, con un refrigerante raffreddato ad acqua per la condensazione dei vapori. L’acqua, riscaldata, evapora, attraversa la droga, provoca l’evaporazione dei principi attivi volatili; i vapori attraversano il refrigerante, condensano e vengono infine raccolti in un recipiente dove si separano dall’acqua per il differente peso specifico.Questa tecnica è indicata per ricavare oli essenziali da droghe. Distillazione a pressione ridotta A temperatura atmosferica molti liquidi bollono a temperature alte, alle quali può aver luogo un processo di decomposizione totale o parziale della miscela. In questi casi è necessario ricorrere alla distillazione a pressione ridotta, che consente di distillare qualunque miscela a una temperatura inferiore al suo normale punto d'ebollizione; maggiore è il vuoto (riduzione di pressione) che si riesce a ottenere e minore sarà la temperatura di ebollizione. La distillazione a pressione ridotta è efficace quanto il processo in corrente di vapore ma è più costosa; spesso quindi essa viene usata solo quando quest’ultima tecnica non è utilizzabile. |
