Giải Chuyên đề Hóa học 11 Bài 4: Tách tinh dầu từ các nguồn thảo mộc tự nhiên
Lời giải:
Một số phương pháp tách tinh dầu:
+ Phương pháp chiết;
+ Phương pháp chưng cất.
1. Khái niệm về tinh dầu
Lời giải:
|
Thực vật |
Bộ phận chứa tinh dầu |
|
Sả, bạc hà, bạch đàn |
Lá |
|
Gừng, nghệ |
Thân rễ |
|
Hoa hồng, hoa nhài |
Hoa |
|
Bưởi |
Hoa bưởi, vỏ quả bưởi |
Lời giải:
Do tinh dầu dễ bay hơi nên trong chế biến một số món ăn, đồ uống, người ta chỉ cho các loại rau thơm vào sau khi thực phẩm đã được nấu chín.
2. Ứng dụng của một số loại tinh dầu
Lời giải:
Vì có mùi thơm và không độc hại nên tinh dầu được sử dụng trong sản xuất nước hoa, mĩ phẩm, sữa tắm, xà phòng hoặc tạo hương vị cho đồ uống và thực phẩm.
Tinh dầu còn được thêm vào các sản phẩm tẩy rửa, nước xả, nước lau nhà hay các sản phẩm vệ sinh gia dụng khác để tạo mùi hương.
Ngoài ra, tinh dầu cũng được sử dụng trong lĩnh vực y học như làm đẹp da, chữa cảm cúm, nhức đầu, nhiễm lạnh, chữa các bệnh ngoài da, giúp thư giãn, giảm stress …
Một số ví dụ cụ thể:
+ Tinh dầu bạc hà có hàm lượng menthol cao, menthol có tác dụng kích thích dây thần kinh gây cảm giác lạnh, giảm đau tại chỗ.
+ Tinh dầu họ cam làm thuốc kích thích tiêu hoá, làm nên các chế phẩm thuốc.
+ Tinh dầu tỏi có tác dụng giảm cholesterol tự do và toàn phần, trị ho có đờm. Ăn tỏi thường xuyên có thể ngăn ngừa được bệnh ung thư.
3. Các phương pháp tách tinh dầu
Lời giải:
Các yếu tố ảnh hưởng đến khối lượng và chất lượng của tinh dầu thu được theo phương pháp chiết:
+ Trạng thái nguyên liệu: Để tăng khả năng hoà tan tinh dầu vào dung môi, cần xay nhỏ nguyên liệu trước khi ngâm.
+ Loại dung môi: Chưa có loại dung môi hay hỗn hợp dung môi tối ưu để chiết tất cả các loại tinh dầu, do đó tuỳ nguyên liệu để chọn dung môi cho phù hợp.
+ Thời gian ngâm nguyên liệu với dung môi, điều kiện ngâm nguyên liệu.
+ Số lần chiết và lượng dung môi: Chiết nhiều lần với lượng dung môi vừa đủ sẽ hiệu quả hơn so với chiết ít lần với lượng lớn dung môi.
Lời giải:
Ưu điểm:
+ Phương pháp phổ biến để tách tinh dầu, không chỉ được ứng dụng trong phòng thí nghiệm mà còn với cả quy mô công nghiệp.
+ Hầu hết các loại tinh dầu đều có thể được chiết xuất theo phương pháp này.
Nhược điểm:
+ Nếu chưng cất ở nhiệt độ quá cao hay áp suất cao thì các chất trong tinh dầu có thể bị biến đổi, ảnh hưởng đến chất lượng tinh dầu.
Lời giải:
Nếu khối lượng riêng của tinh dầu và nước gần bằng nhau, có thể thêm NaCl vào hỗn hợp để quá trình tách lớp dễ dàng hơn.
Lời giải:
Không nên tăng nhiệt độ để rút ngắn thời gian chưng cất, do chất lượng tinh dầu sẽ bị ảnh hưởng do sự phân huỷ các chất khi ở nhiệt độ cao.
4. Thực nghiệm
Lời giải:
Một số yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng và hiệu suất tách tinh dầu:
+ Trạng thái nguyên liệu sau khi cắt.
+ Loại dung môi.
+ Thời gian ngâm nguyên liệu với dung môi, điều kiện ngâm nguyên liệu.
+ Số lần chiết và lượng dung môi (với phương pháp chiết).
+ Nhiệt độ chưng cất, thao tác lắp dụng cụ chưng cất (với phương pháp chưng cất).
Lời giải:
Một số nguyên liệu ở địa phương có thể được sử dụng để tách tinh dầu: củ gừng, củ nghệ, cây sả, vỏ quả chanh, vỏ quế, lá bạch đàn …
Lời giải:
Phương pháp được vận dụng: chưng cất lôi cuốn hơi nước.
1. Mục tiêu.
2. Nguyên liệu, dụng cụ, hoá chất.
3. Cách tiến hành.
4. Thảo luận, đánh giá kết quả.
5. Kết luận.
Lời giải:
BÁO CÁO THỰC HÀNH
TÁCH TINH DẦU TỪ CÁC NGUỒN THẢO MỘC TỰ NHIÊN
A. Thí nghiệm 1: Tách tinh dầu tỏi bằng phương pháp chiết
1. Mục tiêu.
Tách được tinh dầu tỏi bằng phương pháp chiết.
2. Nguyên liệu, dụng cụ, hoá chất.
- Nguyên liệu và hoá chất: tỏi tươi, hexane, ethanol.
- Dụng cụ: máy xay hoặc dao để cắt nguyên liệu, bình thuỷ tinh sẫm màu có nút đậy, cân, cốc thuỷ tinh, phễu chiết, phễu lọc, bông lọc, lọ thuỷ tinh (loại 10 mL để chứa tinh dầu).
3. Cách tiến hành.
- Cân khoảng 150 gam tỏi tươi đã được loại bỏ lớp vỏ lụa, xay nhỏ, ngâm với khoảng 150 mL hexane trong bình thuỷ tinh trong 5 ngày. Lọc lấy dịch chiết rồi thêm tiếp hexane vừa ngập lớp tỏi để ngâm lần 2. Lặp lại tương tự cho lần 3.
- Loại dung môi ra khỏi dịch chiết thu được hỗn hợp gồm tinh dầu và một số chất hoà tan như nhựa, sáp, chất béo.
- Hoà tan hỗn hợp trong ethanol, làm lạnh ở nhiệt độ 10 oC – 15 oC, nhựa, sáp, chất béo sẽ đông đặc, lọc bỏ phần rắn, dung dịch thu được gồm tinh dầu và ethanol, loại bỏ dung môi bằng cách để bay hơi trong điều kiện thường và thu được tinh dầu tỏi.
4. Thảo luận, đánh giá kết quả.
- Tinh dầu thu được có màu vàng, thơm mùi tỏi, nhẹ hơn nước, tan được trong cồn.
5. Kết luận.
- Thu được tinh dầu tỏi.
- Một số yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng và hiệu suất tách tinh dầu:
+ Trạng thái nguyên liệu sau khi cắt.
+ Loại dung môi.
+ Thời gian ngâm nguyên liệu với dung môi, điều kiện ngâm nguyên liệu.
+ Số lần chiết và lượng dung môi.
B. Thí nghiệm 2: Tách tinh dầu bưởi bằng phương pháp chưng cất
1. Mục tiêu.
Thu tinh dầu bưởi bằng phương pháp chưng cất.
2. Nguyên liệu, dụng cụ, hoá chất.
- Nguyên liệu và hoá chất: vỏ bưởi tươi, NaCl rắn, nước sạch.
- Dụng cụ: bộ dụng cụ chưng cất (hoặc tự thiết kế có chức năng phù hợp), máy xay hoặc dao để cắt nguyên liệu, cân, bình tam giác, phễu chiết, phễu lọc, bông lọc, lọ thuỷ tinh (loại 10 mL để chứa tinh dầu).
3. Cách tiến hành.
- Vỏ bưởi được tách lấy lớp bên ngoài (phần chứa tinh dầu), cân khoảng 300 gam vỏ, xay nhỏ, cho nguyên liệu và nước vào bình đun, thể tích hỗn hợp không quá 2/3 thể tích của bình. Lắp hệ thống chưng cất. Đun sôi hỗn hợp, chưng cất trong khoảng 3,5 giờ.
- Thu hỗn hợp nước và tinh dầu bưởi vào bình tam giác, hoà tan một ít NaCl vào hỗn hợp.
- Thực hiện chiết lỏng – lỏng hỗn hợp tinh dầu với nước, thu lấy tinh dầu bưởi ở lớp trên.
4. Thảo luận, đánh giá kết quả.
Tinh dầu thu được có màu trắng hơi vàng, mùi thơm của vỏ bưởi, nhẹ hơn nước và tan trong cồn.
5. Kết luận.
- Thu được tinh dầu bưởi.
- Một số yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng và hiệu suất tách tinh dầu:
+ Trạng thái nguyên liệu sau khi cắt.
+ Loại dung môi.
+ Thời gian ngâm nguyên liệu với dung môi, điều kiện ngâm nguyên liệu.
+ Nhiệt độ chưng cất, thao tác lắp dụng cụ chưng cất (với phương pháp chưng cất).
Lời giải:
Lựa chọn tách tinh dầu sả bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước.
- Nguyên liệu: 200 gam cây sả cắt nhỏ khoảng 1 cm.
- Dụng cụ: dao (để cắt nguyên liệu); bộ dụng cụ chưng cất; cân; bình tam giác; phễu chiết; lọ thuỷ tinh (loại 10 ml để chứa tinh dầu).
- Hoá chất: nước sạch.
- Cách tiến hành:
+ Cho khoảng 200 g cây sả đã cắt nhỏ cỡ 1 cm vào bình cất, thêm nước ngập nguyên liệu (cao hơn bề mặt nguyên liệu) khoảng 2 cm.
+ Lắp bộ dụng cụ như hình:
+ Đun sôi bình cấp nước và đun nóng bình chứa nguyên liệu. Thu được hỗn hợp nước và tinh dầu vào bình hứng.
+ Chuyển hỗn hợp trong bình hứng vào phễu chiết. Mở phễu chiết tách hết lớp nước ở dưới đáy phễu, thu lấy tinh dầu bằng cách đổ tinh dầu qua miệng phễu.
Bài tập (trang 27)
Cách 1: Gừng tươi gọt vỏ, giã nhuyễn, cho vào nồi nước và nấu sôi trong khoảng 10 phút, để nguội và chắt lấy nước uống. Sử dụng nước gừng tươi vào mỗi buổi sáng.
Cách 2: Gừng tươi rửa sạch, thái lát mỏng. Thêm ít đường phèn, chưng cách thuỷ trong khoảng 15 phút, sử dụng phần gừng và nước gừng. Mỗi ngày ngậm 2 – 3 lần/ ngày.
Hai cách thực hiện trên đã vận dụng phương pháp nào để tách tinh dầu và các chất trong củ gừng tươi?
Lời giải:
Hai cách thực hiện trên đã vận dụng phương pháp chiết để tách tinh dầu và các chất trong củ gừng tươi.
Theo em, người dân ở vùng quế Trà Bồng vận dụng phương pháp nào để tách tinh dầu từ những phụ phẩm của cây quế?
Lời giải:
Theo em, người dân ở vùng quế Trà Bồng vận dụng phương pháp chưng cất để tách tinh dầu từ những phụ phẩm của cây quế.
Xem thêm các bài giải Chuyên đề học tập Hóa học lớp 11 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác: