Vsebina
Destilacija je postopek ločevanja dveh ali več tekočin na podlagi razlik v njihovih vreliščih. Kadar pa so vrelišča tekočine zelo podobna, ločitev z običajno destilacijo postane neučinkovita ali nemogoča. Frakcijska destilacija je modificiran postopek destilacije, ki omogoča ločevanje tekočin s podobnimi vrelišči.
Točke vrelišča
Točka vrelišča tekočine je temperatura, pri kateri se pretvori v hlape. Tekočine ohranijo značilno vrelišče tudi pri mešanju z drugimi tekočinami. To predstavlja osnovno načelo destilacije - da lahko tekočine ločimo tako, da tekočino z najnižjo vreliščem pretvorimo v pare, nato pa ta pretvorimo nazaj v tekoče stanje, potem ko se prenese v ločeno posodo.
Destilacija
V postopku destilacije tekočo zmes damo v vrelo bučko, ki je povezana s hladilnim stolpcem, imenovanim kondenzator, katerega nasprotni konec je povezan s sprejemno bučko. Kondenzator sedi vodoravno z rahlim naklonom navzdol, tako da se lahko v sprejemni bučki zbere para, ki doseže kondenzator in se pretvori nazaj v tekočino. Kemijski oddelek na Wake Forest College ponuja diagram nastavitve. Po končani destilaciji se v sprejemni bučki konča najnižja vrela tekočina (in se imenuje "destilat"), višja vrela tekočina pa ostane v vreli bučki.
Frakcijska destilacija
Frakcijska naprava za destilacijo vključuje dodaten stolpec, ki stoji navpično na vreli bučki in na katerega je priključen kondenzator. Njegov namen je povečati razdaljo, ki jo mora pari prehoditi, da doseže kondenzator. Stebri so običajno napolnjeni s steklenimi kroglicami ali koščki keramike, da poveča površino, s katero mora par priti v stik, ko se prevaža v kondenzator.
Med normalno destilacijo se bo tudi velika količina tekočine z višjim vreliščem izparela in prenesla v zbiralno bučko, kar bo v bistvu postalo nečistoča v destiliranem proizvodu. To je še posebej problematično, kadar imajo tekočine, ki jih ločimo, podobne vrelišča. Bolj ko je površina tekočega stika z višjo vrelo, večja je verjetnost, da se kondenzira nazaj v tekočino in se vrne v vrelo bučko. Frakcijska destilacija uporablja to povečano površino za izboljšanje učinkovitosti destilacije.
Uporaba
Dve glavni nameni frakcijske destilacije sta rafiniranje surove nafte in proizvodnja žganih pijač (alkoholnih pijač).
Surova nafta vsebuje številne različne kemikalije, med katerimi ima veliko podobnih vrelišč. Rafinerije ločujejo te kemikalije z vreliščem v različne proizvode. Frakcije z nižjim vreliščem postanejo naftni plin ali bencin, vmesne vrelišča postanejo kurilno olje, dizelsko gorivo ali kerozin, frakcije z najvišjim vreliščem pa parafinski vosek ali asfalt.
Fermentacija sladkorja v alkohol se ustavi, ko se vsebnost alkohola približa 13 odstotkom, ker kvas pri večjih koncentracijah alkohola ne more preživeti. Vretje alkohola (78,5 stopinj Celzija) in vode (100 stopinj Celzija) je dovolj podobno, da morajo destilarne uporabljati frakcijsko destilacijo, da koncentrirajo alkohol na približno 50 odstotkov (kar se potem imenuje "žgane pijače").
Zanimivost
Postopek destilacije v rafineriji nafte porabi 2 soda nafte na vsakih 100 sodov rafiniranega olja.