从茶叶中提取咖啡因

文 广州市第二中学高三（9）班刘家轩

咖啡因又叫咖啡碱，是一种生物碱，存在于茶叶、可可等植物中。例如茶叶中含有1%～5%的咖啡因，还含有单宁酸、色素、纤维素等物质。咖啡因是弱碱性化合物，可溶于氯仿、丙醇、乙醇和热水中，难溶于乙醚和苯（冷）。纯品熔点235～236℃，含结晶水的咖啡因为无色针状晶体，在100℃时失去结晶水，并开始升华，120℃时显著升华，178℃时迅速升华。利用这一性质可纯化咖啡因。

咖啡因是一种温和的兴奋剂，具有刺激心脏、兴奋中枢神经和利尿等作用。

提取咖啡因的方法有碱液提取法和索氏提取器提取法。本实验以乙醇为溶剂，用索氏提取器提取，再经浓缩、中和、升华，得到含结晶水的咖啡因。

一、实验目的

学习从茶叶中提取咖啡因的基本原理和方法，了解咖啡因的一般性质。掌握用索氏提取器提取有机物的原理和方法，进一步熟悉萃取、蒸馏、升华等基本操作。

图1 索氏提取器

二、实验器具和实验材料

索氏提取器，酒精灯、蒸发皿、玻璃漏斗各1个。绿茶约10g，生石灰10g，浓度95%的酒精100ml。

三、实验步骤

1.从茶叶中萃取咖啡因

图2 虹吸管刚吸入冷凝液时的状态

图3 蒸发去除溶剂

称取8g茶叶放入索氏提取器的纸筒，并往纸筒内加入30ml乙醇，在圆底烧瓶中加入50ml乙醇，水浴加热，回流提取，直到提取液颜色变浅为止。待冷凝液刚被虹吸下去时立即停止加热。

2.去除溶剂和水分

将仪器改装成蒸馏装置，把提取液转移到烧杯中蒸发溶剂，把残余液倒入盛有3g至4g生石灰的蒸发皿中搅成糊状，然后蒸干成粉状冷却，擦去沾在边上的粉末，以免升华时污染产物。

3.升华提取咖啡因

在蒸发皿上盖一张多孔滤纸，滤纸上罩一个管口塞了棉花的玻璃漏斗，用酒精灯小心加热蒸发皿，慢慢升高温度，将温度控制在220℃左右，使咖啡因升华。咖啡因通过滤纸孔后遇到漏斗内壁凝固，附着于漏斗内壁和滤纸上。当纸上出现白色针状晶体时暂停加热，冷却至100℃左右，揭开漏斗和滤纸，用小刀把附着于滤纸及漏斗壁上的咖啡因刮入表面皿中，白色晶体即为咖啡因，可进一步鉴定。

4.清理实验器材、设备，实验结束。