La distillazione frazionata separa le miscele in prodotti componenti in un’unica colonna di distillazione. Si tratta di riscaldare una miscela per vaporizzarla e forzarla attraverso la colonna, dove vari prodotti si condenseranno e precipiteranno in risposta ai cambiamenti di temperatura. Questa tecnica è ampiamente utilizzata nella chimica industriale per la lavorazione di prodotti come petrolio greggio e aria. Il metodo può essere applicato anche in ambienti sperimentali per distillare campioni di interesse.
Il processo di distillazione frazionata può essere utilizzato in qualsiasi ambiente in cui una miscela include una miscela di componenti con punti di vapore simili, ma non identici. La distillazione convenzionale potrebbe non essere adeguata alle esigenze di tali miscele o potrebbe richiedere più passaggi per estrarre i componenti desiderati. Con miscele di trucco sconosciuto, un chimico può eseguire alcuni semplici test su un campione per determinare cosa contiene e decidere come separarlo. L’opzione migliore può dipendere da come verrà utilizzato il campione.
L’attrezzatura riscalda la miscela durante la distillazione frazionata, facendola bollire e rilasciando vapore. Il vapore sale attraverso una colonna rivestita di vassoi. Mentre si raffredda, si condensa e ogni vassoio cattura una condensa diversa. I materiali che si condensano a temperature relativamente elevate cadono per primi. Man mano che la miscela si raffredda costantemente, altri composti si condensano fino a raggiungere la sommità della colonna. Il sistema può drenare ogni vassoio separatamente per catturare i distillati. Ciò consente il recupero di tutti i componenti utili nella miscela.
Il tipo di attrezzatura richiesta può variare in dimensioni e composizione, a seconda del tipo di materiali che vengono elaborati. Strutture come le raffinerie di petrolio devono recuperare quanto più possibile da ogni barile di petrolio e dispongono di ampi impianti di distillazione in grado di gestire volumi molto elevati di materiale. In un ambiente di laboratorio, l’attrezzatura può essere relativamente piccola, poiché i campioni di solito non sono molto grandi. Un’unità di distillazione frazionata desktop può essere un’opzione per alcune impostazioni di laboratorio.
Gli studenti delle lezioni di chimica possono conoscere la distillazione frazionata e avere l’opportunità di praticarla in un ambiente di laboratorio. La tecnologia è utilizzata in un’ampia varietà di industrie e i chimici possono specializzarsi in tecniche di distillazione utilizzate con materiali particolari. I chimici del petrolio, ad esempio, studiano questo processo e tecniche come il cracking per rompere le catene di idrocarburi nel petrolio greggio. Il cracking può essere utilizzato per modificare la composizione chimica dell’olio per estrarre componenti più utili.