The distillation is a technique used to separate two or more substances present in a mixture, which exploits the difference of the boiling points of those substances. It's used both to separate complex mixtures both to purify the individual substances. This technique is known since the Middle Ages, initially applied to the production of alcoholic beverages. Later it was applied in many chemical processes, including the separation of crude oil in its various components.

• Un becco di Bunsen con cui si scalda la miscela da separare;
• Un pallone (o caldaia) per contenere il liquido da distillare;
• Una colonna di distillazione, spesso una colonna di Vigreux;
• Un tubo di Claisen che convoglia i vapori al condensatore in cui vengono raffreddati;
• Un termometro, montato in cima al Claisen per misurare la temperatura dei vapori che vanno nel condensatore;
• Uno o più beute per la raccolta delle varie frazioni del distillato.

Distillazione flash

La modalità operativa più semplice per distillare una miscela è la distillazione flash. Tale metodologia consiste nella vaporizzazione parziale della miscela da trattare, in un singolo stadio e senza riflusso.

Distillazione in continuo e batch

Il processo di distillazione può avvenire in continuo o in batch: nel primo caso la miscela da trattare viene alimentata continuamente durante il processo, mentre nel secondo caso la miscela da trattare viene caricata nell'apparecchiatura prima di iniziare il processo. Nella distillazione in continuo le composizioni delle correnti in uscita dalla colonna si mantengono costanti durante tutto il processo, mentre nella distillazione batch tali composizioni variano nel tempo.

Batch = si dice che un processo chimico è svolto in batch quando lo svolgimento del processo chimico implica lo spegnimento, lo scarico, il carico e la riaccensione dell'apparecchiatura utilizzata dal processo stesso.

Distillazione con riflusso

Nel caso in cui si voglia ottenere una maggiore purezza delle miscele prodotte durante la distillazione, la corrente in uscita dalla parte alta della colonna viene "riflussata", cioè una parte di tale corrente viene reimmessa all'interno della colonna di distillazione.

Distillazione frazionata

La distillazione frazionata è una particolare tecnica di distillazione in cui a partire da una miscela contenente tre o più componenti si ottengono tre o più frazioni. Oltre alle correnti in uscita dalla testa e dalla coda della colonna, sono presenti delle correnti in uscita dalla parte intermedia della colonna, dette "spillamenti". Le correnti che vengono spillate vicino alla parte più bassa della colonna (coda) sono più ricche dei componenti meno volatili, mentre le correnti che vengono spillate vicino alla parte più alta della colonna (testa) sono più ricche dei componenti più volatili.

Distillazione azeotropica

Con la comune distillazione non è possibile separare tutte le miscele: alcune miscele sotto determinate condizioni di pressione possono formare un azeotropo. In casi del genere si utilizzano altri metodi di separazione più complessi, tra cui la distillazione estrattiva. La distillazione estrattiva è utilizzata in questi casi. Viene impiegato un solvente poco volatile e miscibile con gli altri componenti e quelli che interagiscono maggiormente con il solvente diminuiscono la loro volatilità e si accumulano dunque in prossimità del fondo della colonna assieme al solvente

Azeotropo = una miscela di due o più liquidi che non variano la propria composizione per semplice distillazione.

La distillazione rappresenta la prima fase della raffinazione del petrolio greggio. Il petrolio inizia a vaporizzare a una temperatura leggermente inferiore ai 100 °C: prima si separano gli idrocarburi a più basso peso molecolare, mentre per distillare quelli aventi molecole a peso molecolare più elevato sono necessarie temperature superiori.
La distillazione del petrolio è un esempio di distillazione frazionata, cioè una distillazione in cui bisogna separare più di due sostanze. Infatti il petrolio è una miscela in cui sono presenti tantissime sostanze e attraverso il processo di distillazione frazionata si ottengono diverse miscele, dette "tagli".
Ciascun taglio viene prelevato da una specifica altezza della colonna e presenta caratteristiche chimico-fisiche differenti dagli altri tagli.

Un'altra applicazione industriale è rappresentata dalla produzione di distillati a partire da un'ampia varietà di materie prime, tra cui: vini, cereali e frutta. In questo caso si utilizzano soprattutto processi discontinui, tra questi è molto usato quello di batch. Qui sotto possiamo osservare un impianto batch per la produzione di scotch whisky in Scozia.