Die fraktionierte Destillation trennt Mischungen in Komponentenprodukte in einer einzigen Destillationskolonne. Es beinhaltet das Erhitzen einer Mischung, um sie zu verdampfen, und sie durch die Säule zu zwingen, wo verschiedene Produkte als Reaktion auf Temperaturänderungen kondensieren und ausfallen. Diese Technik wird häufig in der industriellen Chemie zur Verarbeitung von Produkten wie Rohöl und Luft verwendet. Das Verfahren kann auch in experimentellen Einstellungen angewendet werden, um interessierende Proben zu destillieren.
Das Verfahren der fraktionierten Destillation kann in jeder Umgebung verwendet werden, in der eine Mischung eine Mischung von Komponenten mit ähnlichen, aber nicht identischen Dampfpunkten enthält. Herkömmliche Destillation kann den Anforderungen solcher Mischungen nicht genügen oder könnte mehrere Durchgänge erfordern, um die gewünschten Komponenten zu extrahieren. Bei Mischungen mit unbekanntem Make-up kann ein Chemiker einige einfache Tests an einer Probe durchführen, um zu bestimmen, was sie enthält, und zu entscheiden, wie sie getrennt werden soll. Die beste Option kann davon abhängen, wie die Probe verwendet wird.
Die Ausrüstung erhitzt die Mischung während der fraktionierten Destillation, wodurch sie siedet und Dampf abgibt. Der Dampf steigt durch eine mit Böden ausgekleidete Kolonne auf. Beim Abkühlen kondensiert es und jede Schale fängt ein anderes Kondensat auf. Materialien, die bei relativ hohen Temperaturen kondensieren, fallen zuerst aus. Während die Mischung stetig kühler wird, kondensieren andere Verbindungen, bis sie den Kopf der Kolonne treffen. Das System kann jede Schale separat entleeren, um die Destillate aufzufangen. Dies ermöglicht die Rückgewinnung aller nützlichen Komponenten in der Mischung.
Die Art der benötigten Ausrüstung kann in Größe und Zusammensetzung variieren, je nachdem, welche Art von Materialien verarbeitet werden. Anlagen wie Ölraffinerien müssen aus jedem Barrel Öl so viel wie möglich zurückgewinnen und verfügen über umfangreiche Destillationsanlagen, die sehr große Materialmengen verarbeiten können. In einer Laborumgebung kann die Ausrüstung relativ klein sein, da die Proben normalerweise nicht sehr groß sind. Eine Desktop-Fraktionelle Destillationseinheit kann für einige Laboreinstellungen eine Option sein.
Studenten im Chemieunterricht können die fraktionierte Destillation kennenlernen und haben die Möglichkeit, sie in einer Laborumgebung zu üben. Die Technologie wird in einer Vielzahl von Industrien verwendet, und Chemiker können sich auf Destillationstechniken spezialisieren, die mit bestimmten Materialien verwendet werden. Erdölchemiker zum Beispiel untersuchen diesen Prozess sowie Techniken wie das Cracken, um Kohlenwasserstoffketten in Rohöl aufzubrechen. Das Cracken kann verwendet werden, um die chemische Zusammensetzung von Öl zu ändern, um nützlichere Komponenten zu extrahieren.