Destylacja (od łac. distillatio - przepływ kropli), destylacja, rozdzielanie wrzących mieszanin ciekłych na różne frakcje przez częściowe odparowanie cieczy i skroplenie powstałych par. Opiera się ona na różnicy lotności składników rozdzielanej mieszaniny, czyli ich temperaturze wrzenia przy stałym ciśnieniu. Najbardziej lotny jest ten składnik, który w czystej postaci ma najniższą temperaturę wrzenia (niska temperatura wrzenia). W procesie destylacji składnik bardziej lotny przechodzi do fazy parowej w większej ilości niż składnik mniej lotny (wysokowrzący). Dlatego podczas kondensacji powstających par w destylacie zawsze dominuje składnik niskowrzący, a w pozostałości kostkowej - składnik wysokowrzący. Proces destylacji znany był już w starożytnych Chinach i Rzymie w II tysiącleciu p.n.e. i służył głównie do oddzielania substancji aromatycznych z roślin aromatycznych. Egipcjanie poznali tajniki destylacji wina i wynaleźli aparat destylacyjny (alambik), który później rozpowszechnił się wśród innych narodów. Destylacja oleju stała się popularna na początku średniowiecza. Opis metody destylacji i jej zastosowania do celów leczniczych znajduje się w dziełach Awicenny (930-1037). W starożytnej Rosji wzmianka o budowie gorzelni do wyrobu "wina chlebowego" - wódki - pochodzi z 1174 roku. Pewną rolę w doskonaleniu procesu destylacji mają alchemicy średniowieczni, ale największy rozwój uzyskał on na przełomie XIX i XX wieku w związku z wprowadzeniem do przemysłu (spirytus, rafinacja ropy naftowej itp.) wysokowydajnych urządzeń kolumnowych. Destylacja jest przeprowadzana na różne sposoby. Destylacja prosta (destylacja) polega na jednorazowym odparowaniu wrzącej mieszaniny cieczy, ciągłym usuwaniu i skraplaniu powstałych oparów. Schemat procesu destylacji przedstawiono na rysunku. Para wodna wydostająca się z sześcianu 1 jest w sposób ciągły usuwana w chłodnicy 2, a destylat spływa do kolektora 3. W destylacji prostej zawartość procentowa składników niskowrzących zarówno w fazie ciekłej (pozostałość po kostkowaniu), jak i w fazie parowej (destylat) stale maleje. Destylacja frakcyjna (destylacja) charakteryzuje się rozdzielaniem mieszanin ciekłych z wydzieleniem frakcji (pogonów) destylatu, wrzących w zadanym przedziale temperatur. Powstały destylat jest odbierany nie w jednym kolektorze, ale konsekwentnie w 2, 3 lub więcej kolektorach, w których odpowiednio zbierają się 1, 2, 3 i kolejne frakcje (patrz urządzenie destylacyjne). Pierwsza frakcja destylatu jest najbogatsza w składniki niskowrzące.

Schematyczny proces destylacji

W procesie destylacji z deflegmatyzacją następuje częściowa kondensacja bardziej lotnych składników destylatu i następuje wzbogacenie oparów. Kondensacja oparów do postaci flegmy następuje w deflegmatorze (patrz deflegmacja). Wydajność i czystość składników rozdzielanej mieszaniny jest kontrolowana przez ilość flegmy zwróconej do kostki (kolumny). Umożliwia to wyższy stopień rozdzielenia początkowej mieszaniny cieczy i wzbogacenie destylatu w składniki niskowrzące, ponieważ składniki wysokowrzące w większości skraplają się podczas procesu dephlegmacji. Jednak całkowite rozdzielenie mieszaniny na jej czyste składniki nie może być osiągnięte przez prostą destylację frakcyjną. To ostatnie jest możliwe jedynie w przypadku destylacji wielokrotnej, w której wielokrotnie zachodzi naprzemienne odparowywanie fazy ciekłej i skraplanie fazy parowej. Destylacja z nośnikiem jest stosowana do rozdzielania składników termicznie niestabilnych (kwasy tłuszczowe, olejki eteryczne itp.). Aby uniknąć rozkładu termicznego substancji, proces destylacji przeprowadza się poniżej temperatury wrzenia w obecności obojętnego nośnika (pary wodnej lub gazu obojętnego). Głównym zastosowaniem destylacji z parą wodną jest oddzielenie substancji nierozpuszczalnych w wodzie, jak również destylacja składników lotnych od pozostałości nielotnych. Zastosowanie gazu obojętnego umożliwia destylację w niższych temperaturach, ale straty substancji destylowanej są większe niż w przypadku destylacji pary wodnej. Do destylacji roztworów w niższych temperaturach stosuje się destylację próżniową. Destylacja molekularna polega na rozdzieleniu mieszanin ciekłych przez ich swobodne odparowanie w wysokiej próżni 10-2-10-6 Pa (10-4-10-8 mm Hg) w temperaturze poniżej ich temperatury wrzenia. Osobliwością tej metody destylacji jest wzajemne usytuowanie powierzchni transferowych w odległości mniejszej niż średnia długość drogi swobodnej cząsteczek destylowanej substancji, co zapewnia przejście cząsteczek z jednej fazy do drugiej przy minimalnej liczbie zderzeń.

Destylacja znajduje zastosowanie w przemyśle chemicznym, hydrolizie, rafinacji ropy naftowej i wielu gałęziach przemysłu spożywczego. Destylacja prosta i destylacja z deflegmacją są stosowane np. w przemyśle gorzelniczym, destylacja nośnikowa w przemyśle naftowym, destylacja molekularna w przemyśle witaminowym itp. W przemyśle winiarskim prosta destylacja wieloskładnikowej mieszaniny (materiał na wino brandy) jest wykorzystywana do produkcji alkoholu brandy. Zawartość substancji lotnych (wyższych alkoholi, eterów, aldehydów, kwasów itp.) w alkoholu koniakowym reguluje destylacja frakcyjna polegająca na kolejnym podziale destylatu na frakcję "head" (stanowi 1-3% objętości surowego alkoholu), "middle" (30-35%) i "tail" (17-23%). Patrz również destylacja materiałów winiarskich.

Literatura: Siirde E.K. et al. Destylacja. - Moskwa, 1991; Maltabar B.Moskwa, Fertman G.I. Technologia produkcji koniaku. - 2nd ed. - Moskwa, 1971; Bagaturov S. A. Podstawy teorii i obliczania destylacji i rektyfikacji. - 3rd ed. - Moskwa, 1974; Stabnikov V.N. et al. Destylacja w przemyśle spożywczym: teoria procesów, maszyny, intensyfikacja. - Moskwa.