La destilación es uno de los métodos más antiguos y más usados para separar y purificar líquidos. El método consiste en aplicar calor a una mezcla de sustancias hasta que una de ellas pasa a la fase de vapor, seguidamente el vapor se enfría al pasar por un refrigerante donde condensa y el líquido se recoge en un recipiente adecuado. En el recipiente inicial quedarán las sustancias menos volátiles o las impurezas.
El método admite multitud de variantes, desde los antiguos alambiques o alquitaras para destilar alcohol hasta las modernas torres de destilación fraccionada para separar los componentes del petróleo. En el laboratorio la destilación es un método habitual y recurrente con dos modalidades básicas, la destilación simple y la destilación con vacío.
Fundamento
La destilación es posible porque al aplicar calor a una mezcla de sustancias, la temperatura sube hasta que se alcanza la temperatura de ebullición del componente más volátil, permaneciendo estable hasta su eliminación de la mezcla.
De existir varios componentes y seguir calentando, se alcanzaría la temperatura de ebullición del siguiente más volátil continuando el proceso hasta su eliminación de la mezcla y así sucesivamente. El control de la temperatura con un termómetro adecuado es crítico, pues nos indica el principio y el fin de la destilación de cada componente.
Destilación simple
La destilación simple a presión atmosférica con separación completa del componente más volátil, puede aplicarse cuando los puntos de ebullición están suficientemente separados y lejos del punto de descomposición química. Por ejemplo, si destilamos agua de mar obtendremos agua pura y un residuo de sales quedará en el matraz de destilación. En los laboratorios se recurre a los destiladores para obtener el agua destilada.
Cuando los puntos de ebullición no están muy separados, el producto obtenido sigue siendo una mezcla pero con una mayor proporción del componente más volátil. Necesitaremos varias destilaciones sucesivas para una separación completa.
Ejemplo típico de destilaciones sucesivas es la separación de alcohol y agua después de los procesos de fermentación para obtener bebidas como el whisky.
Destilación a vacío
Las variaciones de presión modifican el punto de ebullición de las sustancias, si disminuimos la presión en el matraz que contiene la mezcla, reduciremos la temperatura necesaria para producir vapor. En algunos casos puede producirse destilación simplemente bajando la presión con una bomba de vacío u otro dispositivo similar.
Para las sustancias que se descomponen al calentar, destilar con vacío puede ser la única opción posible.
Algunas mezclas no pueden separarse por completo pues forman mezclas azeotrópicas, ocurre cuando a una determinada temperatura el vapor y el líquido tienen la misma composición, destilando sin separación. Este es el caso de las mezclas etanol-agua, que a 78.2 ºC forman un azeotropo con el 4% de agua, que no se eliminará por muchas veces que repitamos la destilación.