La distillation sous vide est un processus par lequel les composés volatils sont séparés d’un mélange liquide en exploitant la tendance de ces composés à s’évaporer du mélange à une vitesse accrue à des pressions atmosphériques plus basses, souvent sans augmenter la température. En enfermant un mélange dans un réservoir de distillation et en réduisant la pression, les composés volatils sont amenés à s’évaporer du mélange. La vapeur est ensuite capturée et recondensée en un liquide. La distillation sous vide peut être réalisée à petite échelle en laboratoire ou à l’échelle industrielle comme cela se fait dans les raffineries de pétrole.
Tout composé dissous dans un liquide aura une pression de vapeur, qui est généralement exprimée en fraction d’une atmosphère standard de pression, à une température spécifique. C’est la pression à laquelle un composé particulier s’évapore facilement d’une solution liquide. La distillation sous vide utilise cette propriété pour séparer les composés individuels des mélanges, en particulier dans le raffinage des produits pétroliers. Le liquide à séparer est placé dans un récipient étanche avec un système de régulation de pression. En utilisant des pressions de vapeur connues d’éléments spécifiques du mélange, la pression est réduite, et parfois la température est augmentée, jusqu’à ce que le composé souhaité commence à s’évaporer ou à bouillir du mélange.
Une fois que le composé souhaité est converti en vapeur, il est collecté, refroidi et ramené à la pression atmosphérique standard pour le condenser. Il peut même être pressurisé à une pression supérieure à la pression atmosphérique standard s’il s’agit normalement d’un gaz, comme des carburants comme le propane, pour le convertir en liquide. En soumettant un mélange comme le brut brut à une variété de températures et de pressions, de nombreux composants différents du mélange peuvent être séparés et raffinés de cette manière. Le pétrole brut brut peut contenir des centaines d’hydrocarbures et, dans de nombreux cas, la distillation sous vide est le seul moyen de les séparer facilement et efficacement.
Les composés qui ont un point d’ébullition élevé ou dont les vapeurs sont plus lourdes que l’air à une atmosphère standard de pression sont particulièrement adaptés à la séparation par distillation sous vide, notamment lorsqu’ils sont dissous dans l’eau ou dans un mélange contenant de l’eau. La distillation sous vide permet également aux composés d’être distillés à des températures plus basses que ce qui serait autrement possible. C’est utile pour les composés qui sont altérés ou décomposés par chauffage.
Les appareils de distillation sous vide peuvent être relativement simples, comme ceux parfois utilisés dans les laboratoires, ou extrêmement complexes, comme les grandes tours que l’on trouve dans les raffineries de pétrole. Une tour de distillation sous vide dans une raffinerie de pétrole peut avoir plusieurs étages et peut être capable de séparer des dizaines de composés d’hydrocarbures. Une petite installation de laboratoire peut être très simple et ne pas prendre plus de place qu’un plateau de table.