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La distillation est un procédé permettant de séparer deux substances formant un mélange homogène. Chaque liquide suivant une courbe de température d'évaporation à une pression donnée (par exemple 82 °C pour un mélange 50 % eau et 50 % éthanol), il suffit de chauffer le mélange et de recueillir la vapeur de celui qui est le plus volatil en haut (l'éthanol dans notre exemple) au fur et à mesure. Celle-ci est alors refroidie en passant dans un serpentin pour donner le distillat.
La distillation fractionnée
Lorsque les liquides ont des températures d'ébullition suffisamment éloignées, une distillation simple suffit. Dans le cas contraire, il faudra procéder à une distillation fractionnée. Cette dernière s'effectue à l'aide d'une colonne à distiller (par exemple une colonne de Vigreux) comportant différents niveaux de pointes creuses qui condensent les vapeurs au fur et à mesure de leur ascension. Avec un nombre suffisant de paliers, on obtient un distillat quasiment pur du liquide le plus volatil. Une séparationséparation complète n'est toutefois pas toujours possible à obtenir. Dans le cas du mélange eau-éthanol par exemple, on obtient une proportion de 95 % d'éthanol pour 5 % d'eau.
Histoire de la distillation
Les premiers alambics servant à la distillation ont été retrouvés en Mésopotamie, datant de 3.500 ans environ. D'abord utilisés pour fabriquer des parfums et des décoctions, ils ont ensuite servi à produire des eaux-de-vie par distillation de fruits fermentés. La distillation était aussi couramment employée par les alchimistes au Moyen Âge. Les alambics et cornues ont aujourd'hui largement été remplacés mais sont toujours appréciés pour certains alcools fins et liqueurs comme le cognac ou le scotch whisky, ainsi que pour des huiles essentielles en parfumerie.
Utilisations de la distillation
La distillation est un procédé largement employé dans l'industrie, pour séparer ou purifier des produits.
- Raffinage du pétrole : le pétrole brut est injecté dans une grande tour de distillation haute d'environ 60 mètres où il est chauffé à 400 °C. Les hydrocarbureshydrocarbures les plus légers (gazgaz et essence) sont ainsi collectés en haut de la tour, les plus lourds (huiles, bitumesbitumes, fioulfioul...) restant au fond. Les hydrocarbures moyens subissent une deuxième phase de distillation dite sous vide, permettant de récupérer plus facilement les résidus lourds dont la température d'ébullition est abaissée.
- ChimieChimie : les tours de fractionnement sont utilisées pour séparer ou purifier des gaz (oxygèneoxygène, azoteazote liquide, argonargon, héliumhélium...). La distillation du chlorosilane permet également d'obtenir du siliciumsilicium de haute qualité pour l'industrie des semi-conducteurssemi-conducteurs.
- Désalinisation de l'eau de mer.
- Parfumerie et pharmacie : la distillation est utilisée pour extraire les composés aromatiquescomposés aromatiques des plantes, ou pour obtenir une eau d'une grande pureté chimique et microbienne pour la fabrication des médicaments.
- Agroalimentaire : la distillation est principalement utilisée pour la production de spiritueux, mais sert aussi à l'inverse à éliminer l'alcool pour obtenir de la bière sans alcool par exemple.
