(y) (y) (y)

2. GENERAL
Obtener aceite esencial a partir de hojas de eucalipto,
empleando el método de destilación por arrastre con vapor.
ESPECÍFICOS
 Identificar los principios fundamentales del método de
destilación por arrastre de vapor.
 Separar el aceite esencial del destilado, implementando
una separación por gravedad o decantación.
 Caracterizar el aceite obtenido, determinando su
densidad e índice de refracción y comparar con las
características de las esencias comerciales.

3. La extracción de aceites esenciales se realiza por varias
técnicas,dentro de las cuales se destacan el enfluerado, la
extracción con solvente y la extracción por arrastre con vapor.
En nuestro caso se empleará la extracción por arrastre para la
obtención de aceite esencial a partir de eucalipto; el modo de
extracción consiste en generar el vapor que ingresa a un
recipiente, donde están las hojas de la planta, y ponerlos en
contacto hasta lograr la saturación del aceite, éste será
arrastrado por el vapor hacia un condensador para finalmente
después de un tiempo de reposo de la mezcla agua-aceite,
decantar el aceite.
Además de la extracción, se busca también mostrar que las
características generales del producto son similares a las del
producto industrial, lo cual se determinará con el espectro
infrarrojo, la determinación de la densidad y el índice de
refracción.

5. mezcla de componentes volátiles
producto del metabolismo
secundario de las plantas en cuya
composición interviene una
proporción de hidrocarburos de la
serie polimetilénica del grupo de los
terpenos que responden a la fórmula
(C5H8)n junto con otros compuestos
casi siempre oxigenados (alcoholes,
ésteres, éteres, aldehídos y
compuestos fenólicos) que son los
que transmiten a los aceites el aroma
que los caracteriza.
Características…
Constituyen del 0.1-1 % del
peso seco de la planta.
Líquidos solubles en alcoholes y
disolventes orgánicos.
Se oxidan fácilmente, tomando
un color amarillo oscuro.
Menos densos que el agua
Poseen un alto índice de
refracción.

6. Plantas que pueden
generar por algún
proceso fisicoquímico
un producto aromático,
entendiéndose por
éstos a los que tienen
un olor o un sabor
determinado, sin
evaluar su calidad
comercial o estética.
Familias botánicas aromáticas…
Desde plantas superiores hasta algas con
propiedades aromáticas, para un total
aproximado de 60 familias botánicas
reconocidas con tales propiedades, entre ellas
encontramos: Compuestas, Labiadas,
Umbelíferas, Pináceas,Verbenáceas,
Mirtáceas, Lamiáceas, Rutáceas, Lauráceas,
Piperáceas, Apiáceas y Asteráceas.
El eucalipto
pertenece a la
familia de las
Mirtáceas.

7. Se cuentan actualmente
cerca de 700 especies de
Eucalipto, distribuidas en
regiones, especialmente de
climas mediterráneos,
tropicales o subtropicales.
.
Las primeras plantaciones de
Eucalipto común en la Sábana
de Bogotá, que fueron
empleadas como cerca viva,
leña, especie ornamental y en
el área de la construcción.
Iniciando el siglo XX, la
especie se empleó en la
recu-peración de áreas
erosionadas y en la
protección de algunas fuentes
de acueductos.
El aceite de eucalipto posee
un refrescante, penetrante y
estimulante con efectos
medicinales. Es uno de los
mejores aceites para aliviar
problemas respiratorios.
PROPIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS DEL EUCALIPTO
Fórmula C10H18O
Masa atómica 154,24
Aspecto Líquido transparente e incoloro
Olor Característico
Punto de ebullición 177 ºC
Punto de fusión 1,5 ºC
Punto de inflamación 48 ºC
Densidad (20/4) 0,924
Solubilidad Inmiscible en agua

8. La destilación por
arrastre con vapor se
realiza en tres etapas:
calentamiento,
extracción y
enfriamiento; cada una
de ellas involucra
diferentes fenómenos
de transferencia de
calor, adicionalmente
en la etapa de
extracción se presenta
transferencia de masa.
ETAPA DE ENFRIAMIENTO
Se condensan los vapores de agua-aceite que provienen del destilado, después se
enfría para separar las fases y obtener el aceite por decantación.
ETAPA DE EXTRACCIÓN
Inicia en el momento en el que comienza la producción de condensado de agua-
aceite; aquí se determina el tiempo necesario para la extracción. La transferencia de
masa en esta etapa se refiere a la cantidad de aceite que es arrastrado por el vapor.
ETAPA DE CALENTAMIENTO
Se suministra vapor de agua desde la caldera hacia el reactor, hasta cuando
comienzan a evaporarse los aceites y son entonces arrastrados hacia el condensador;
es allí donde el vapor de agua transfiere calor latente al material vegetal.

9. Se explica bajo el principio de
Arquímedes, en donde las gotas de
aceite por tener una densidad menor
a la del agua, tienden a subir por
acción de la fuerza de empuje. No
obstante una fuerza de fricción
ejercida por la mezcla impide el
ascenso de las gotas de aceite, para
lo cual se adiciona solución salina con
el fin de incrementar la diferencia de
densidades y aumentar la fuerza de
empuje.

11. 505 g de Eucalipto
Agua destilada
Vapor de agua
Solución salina
Sílica gel
Extractor
Condensador
Embudo de decantación
Balanza electrónica
Refractómetro
Espectrómetro infrarrojo
Llave inglesa
Termómetro
Cuchillos
Tabla para picar
Jeringa
Cronómetro
Probeta
Picnómetro
Tubos de ensayo

12. MONTAJE DE EXTRACCIÓN
PORARRASTRE CONVAPOR
Dentro del recipiente no se permite que el
agua y el material vegetal estén en
contacto, por lo que ésta es cargada a
temperatura ambiente dentro de un
tanque que hace las veces de destilador.
El flujo de vapor ingresa por debajo del
material vegetal y luego asciende,
aumentando la temperatura dentro del
tanque; una vez la temperatura en la
parte superior del material vegetal es
igual a la temperatura de saturación del
aceite, este último se evapora y el vapor
de agua conduce la mezcla vapor de
agua-aceite hacia el condensador.
Como el agua y el aceite son inmiscibles
en estado líquido, se separan de acuerdo a
su densidad relativa.
CARACTERIZACIÓNCON
ESPECTRO INFRARROJO
El espectro infrarrojo es una
técnica analítica instrumental que
permite conocer los principales
grupos funcionales de la estructura
molecular de un compuesto.
La información se obtiene a partir
del espectro de absorción de dicho
espectro después de someterlo a la
acción de radiación infrarroja en el
espectrofotómetro.
El espectro infrarrojo permite
detectar la presencia de grupos
hidroxilo, carbonilo, anillos
aromáticos, dobles enlaces C=C (cis
y trans), etc.
Para determinar el espectro basta
con colocar una gota del
componente en una celda de NaCl.

14. Materia prima:
EUCALIPTO
REDUCCIÓN DE
TAMAÑO
Hojas de
eucalipto
EXTRACCIÓN POR
ARRASTRE CON
VAPOR Residuo sólido
Vapor de agua y
aceite esencial
Vapor de agua
CONDENSACIÓN Agua de
enfriamiento
Agua +
aceite
esencial
DECANTACIÓNSolución salina
Agua
ACEITE
ESENCIAL DE
EUCALIPTO

15. Tiempo de secado de la materia prima.
Pureza del agua usada.
Control del tiempo de extracción.
Presión de vapor.
Temperatura del agua de enfriamiento.
Factores que
influyen en la
pureza,
propiedades y
calidad del
aceite esencial
obtenido.

16. UniversidadIndusaleSantander
ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA
LABORATORIO DE PROCESOS
PROCEDIMIENTO
1.
• PREPARACIÓN DE LAS HOJAS
2.
• MEDIDA DEL FLUJO DE AGUA DE CONDENSACIÓN
3.
• MEDIDA DEL FLUJO DE AGUA DE CONDENSACIÓN
4.
• SEPARACIÓN
5.
• CARACTERIZACIÓN
6.
• ESPECTROFOTOMETRÍA DE INFRARROJO

17. UniversidadIndustrialdeSantander
ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA
LABORATORIO DE PROCESOS
1. PREPARACIÓN DE LAS HOJAS

18. UniversidadIndustrialdeSantander
ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA
LABORATORIO DE PROCESOS
2. MEDIDA DEL FLUJO DE AGUA DE
CONDENSACIÓN

19. UniversidadIndustrialdeSantander
ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA
LABORATORIO DE PROCESOS
3. EXTRACCIÓN POR ARRASTRE
CON VAPOR

20. UniversidadIndustrialdeSantander
ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA
LABORATORIO DE PROCESOS
4. SEPARACIÓN

21. UniversidadIndustrialdeSantander
ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA
LABORATORIO DE PROCESOS
5. CARACTERIZACIÓN
5.1 Medida de la densidad

22. UniversidadIndustrialdeSantander
ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA
LABORATORIO DE PROCESOS
5. CARACTERIZACIÓN
5.2 Medida del índice de refracción

23. UniversidadIndustrialdeSantander
ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA
LABORATORIO DE PROCESOS
6. ESPECTROMETRÍA DE INFRAROJO
Analizar la muestra por medio de espectroscopia de infrarrojo,
agregando una pequeña cantidad de Sílica para disminuir la humedad
presente y así obtener los mejores resultados posibles de la prueba.

24. * Rendimiento del
proceso
Va:Volumen obtenido de
aceite.
ρa: Densidad del aceite.
Me: Masa de hojas de
eucalipto.
Datos para cálculo del
Rendimiento de la Extracción
de aceite
Va 5 mL
ρa 1.01 g/mL
Me 505 g

25. * Calor transferido en
la extracción
m: Cantidad de agua de
enfriamiento.
Cp: Capacidad calorífica del agua.
T2: Temperatura de salida del
agua de enfriamiento.
T1: Temperatura de entrada del
agua de enfriamiento.
Temperaturas de entrada y
salida del agua de
enfriamiento.
T1 27 °C
T2 36 °C

26. ṁ*t*
m= ρw*ṁ*t = 655.272 kg
ṁ: Caudal del agua de
enfriamiento.
t: Tiempo de duración del
proceso.
ρw: Densidad del agua.
*cantidad de agua de enfriamiento
Datos para el cálculo de la
cantidad de agua de
enfriamiento
ṁ 95 mL/s
t 1.916 h

27. ṁ*t*
 Cp = 4,184 kJ/kg*K
Q = 24 674. 92 kJ/h
Q = 24 674. 92 kJ/h
 Calor transferido en la extracción

28. ṁ*t*
Q = 24 674. 92 kJ/h
* Temperatura de operación
T = 108,867 °C
Presión de vapor 20 psi

29. ṁ*t*
Q = 24 674. 92 kJ/h
5007501000125015001750200022502500275030003250350037504000
1/cm
37.5
45
52.5
60
67.5
75
82.5
90
97.5
%T
Eucalipto Angelica-2010
1,8-Cineol
α-pineno
Limoneno
p-cymene