La distillation fractionnée sépare les mélanges en produits composants dans une seule colonne de distillation. Cela implique de chauffer un mélange pour le vaporiser et de le forcer à travers la colonne, où divers produits se condenseront et précipiteront en réponse aux changements de température. Cette technique est largement utilisée en chimie industrielle pour le traitement de produits comme le pétrole brut et l’air. La méthode peut également être appliquée dans des contextes expérimentaux pour distiller des échantillons d’intérêt.
Le processus de distillation fractionnée peut être utilisé dans n’importe quel contexte où un mélange comprend un mélange de composants avec des points de vapeur similaires, mais non identiques. La distillation conventionnelle peut ne pas être adéquate aux besoins de tels mélanges, ou pourrait nécessiter plusieurs passes pour extraire les composants souhaités. Avec des mélanges de composition inconnue, un chimiste peut effectuer des tests simples sur un échantillon pour déterminer ce qu’il contient et décider comment le séparer. La meilleure option peut dépendre de la façon dont l’échantillon sera utilisé.
L’équipement chauffe le mélange pendant la distillation fractionnée, le faisant bouillir et rejetant de la vapeur. La vapeur monte à travers une colonne garnie de plateaux. En refroidissant, il se condense et chaque plateau capte un condensat différent. Les matériaux qui se condensent à des températures relativement élevées tombent en premier. À mesure que le mélange se refroidit régulièrement, d’autres composés se condensent jusqu’à ce qu’il atteigne le sommet de la colonne. Le système peut vidanger chaque plateau séparément pour capturer les distillats. Cela permet la récupération de tous les composants utiles dans le mélange.
Le type d’équipement requis peut varier en taille et en composition, selon les types de matériaux traités. Des installations telles que les raffineries de pétrole doivent récupérer autant que possible de chaque baril de pétrole et disposent de vastes installations de distillation capables de traiter de très gros volumes de matières. Dans un laboratoire, l’équipement peut être relativement petit, car les échantillons ne sont généralement pas très volumineux. Une unité de distillation fractionnée de bureau peut être une option pour certains paramètres de laboratoire.
Les étudiants des cours de chimie peuvent en apprendre davantage sur la distillation fractionnée et avoir l’occasion de la pratiquer dans un laboratoire. La technologie est utilisée dans une grande variété d’industries, et les chimistes peuvent se spécialiser dans les techniques de distillation utilisées avec des matériaux particuliers. Les chimistes du pétrole, par exemple, étudient ce processus ainsi que des techniques comme le craquage pour briser les chaînes d’hydrocarbures dans le pétrole brut. Le craquage peut être utilisé pour modifier la composition chimique de l’huile afin d’en extraire des composants plus utiles.