destillatie is het proces waarbij twee of meer vloeistoffen worden gescheiden op basis van verschillen in kookpunten. Wanneer de kookpunten van de vloeistoffen erg op elkaar lijken, wordt scheiding door normale destillatie echter niet effectief of onmogelijk. Fractionele destillatie is een gemodificeerd destillatieproces waarmee vloeistoffen met vergelijkbare kookpunten kunnen worden gescheiden.
Kookpunten

Het kookpunt van een vloeistof is de temperatuur waarbij deze in damp wordt omgezet. Vloeistoffen behouden hun karakteristieke kookpunt, zelfs wanneer ze worden gemengd met andere vloeistoffen. Dit vertegenwoordigt het onderliggende principe van destillatie - dat vloeistoffen kunnen worden gescheiden door de vloeistof met het laagste kookpunt om te zetten in damp, en vervolgens die damp terug te zetten in de vloeibare toestand nadat deze is overgebracht naar een afzonderlijke container.
destillatie

Bij het destillatieproces wordt het vloeibare mengsel in een kokende kolf geplaatst, die is verbonden met een koelkolom die een condensor wordt genoemd, waarvan het andere uiteinde is verbonden met een ontvangende kolf. De condensor bevindt zich horizontaal met een lichte neerwaartse helling, zodat de damp die de condensor bereikt en weer in vloeistof wordt omgezet, kan worden verzameld in de opvangkolf. De scheikunde-afdeling van Wake Forest College geeft een schema van de opstelling. Na voltooiing van de destillatie komt de laagst kokende vloeistof in de ontvangende fles (en wordt het "destillaat" genoemd) en de hoger kokende vloeistof blijft in de kokende fles.
Fractionele destillatie

Een fractionele destillatie setup bevat een extra kolom die verticaal bovenop de kookkolf zit en waarop de condensor is aangesloten. Het doel is om de afstand te vergroten die de damp moet afleggen om de condensor te bereiken. De kolommen zijn meestal gepakt met glasparels of stukjes keramiek om het oppervlak te vergroten waarmee de damp in contact moet komen als deze naar de condensor wordt getransporteerd.

Tijdens normale destillatie, een aanzienlijke hoeveelheid van de hoger kokende vloeistof zal ook verdampen en transporteren naar de verzamelkolf, in wezen een onzuiverheid in het gedestilleerde product worden. Dit is vooral problematisch wanneer de vloeistoffen die worden gescheiden soortgelijke kookpunten hebben. Hoe groter het oppervlak, hoe hoger kokende vloeistof onderweg contact maakt, hoe waarschijnlijker het is dat het terugvloeit naar een vloeistof en terugkeert naar de kookkolf. Fractionele destillatie gebruikt dit grotere oppervlak om de efficiëntie van de destillatie te verbeteren.
Toepassingen

De twee primaire toepassingen van fractionele destillatie zijn de raffinage van ruwe olie en de productie van sterke drank (alcoholische dranken). >

Ruwe olie bevat veel verschillende chemicaliën, waarvan vele vergelijkbare kookpunten hebben. Raffinaderijen scheiden deze chemicaliën door kookpunt in verschillende producten. De lager kokende fracties worden petroleumgas of benzine, de gemiddeld kokende fracties worden stookolie, dieselbrandstof of kerosine, en de hoogst kokende fracties worden paraffine of asfalt.

De gisting van suikers tot alcohol stopt wanneer het alcoholgehalte 13 procent nadert omdat de gist niet kan overleven bij hogere alcoholconcentraties. De kookpunten van alcohol (78,5 graden Celsius) en water (100 graden Celsius) zijn vergelijkbaar genoeg zodat distilleerderijen fractionele destillatie moeten gebruiken om de alcohol te concentreren tot ongeveer 50 procent (dit wordt dan "spiritus" genoemd).
Leuk feit

Het destillatieproces bij een olieraffinaderij verbruikt 2 vaten olie in energie voor elke 100 vaten geraffineerde olie.