從茶葉中提取咖啡因

文 廣州市第二中學高三（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。咖啡因是弱堿性化合物，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235～236℃，含結晶水的咖啡因為無色針狀晶體，在100℃時失去結晶水，并開始升華，120℃時顯著升華，178℃時迅速升華。利用這一性質可純化咖啡因。

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。本實驗以乙醇為溶劑，用索氏提取器提取，再經濃縮、中和、升華，得到含結晶水的咖啡因。

一、實驗目的

學習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。掌握用索氏提取器提取有機物的原理和方法，進一步熟悉萃取、蒸餾、升華等基本操作。

圖1 索氏提取器

二、實驗器具和實驗材料

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

三、實驗步驟

1.從茶葉中萃取咖啡因

圖2 虹吸管剛吸入冷凝液時的狀態

圖3 蒸發去除溶劑

稱取8g茶葉放入索氏提取器的紙筒，并往紙筒內加入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，把提取液轉移到燒杯中蒸發溶劑，把殘余液倒入盛有3g至4g生石灰的蒸發皿中攪成糊狀，然后蒸干成粉狀冷卻，擦去沾在邊上的粉末，以免升華時污染產物。

3.升華提取咖啡因

在蒸發皿上蓋一張多孔濾紙，濾紙上罩一個管口塞了棉花的玻璃漏斗，用酒精燈小心加熱蒸發皿，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壁凝固，附著于漏斗內壁和濾紙上。當紙上出現白色針狀晶體時暫停加熱，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，可進一步鑒定。

4.清理實驗器材、設備，實驗結束。