Pada distilasi sederhana, campuran zat cair dipanaskan sampai suhu di mana salah satu komponennya akan mendidih, kemudian uap dari campuran panas tersebut dikumpulkan dan dikondensasikan kembali menjadi cairan. Proses ini cepat dan relatif mudah, tetapi ada banyak jenis campuran yang tidak dapat dipisahkan dengan cara ini dan memerlukan pendekatan yang lebih maju.
Kotoran
Karena campuran dalam destilasi sederhana hanya direbus dan dikondensasikan satu kali, komposisi akhir dari produk akan cocok dengan komposisi uap, yang berarti mungkin mengandung kotoran yang signifikan. Semakin dekat titik didih cairan dalam campuran, semakin tidak murni produk akhir. Akibatnya, distilasi sederhana biasanya digunakan hanya jika titik didih komponen campuran dipisahkan setidaknya 25 derajat Celcius. Campuran dengan titik didih lebih dekat dapat dipisahkan melalui distilasi fraksional.
Campuran Azeotropik
Dalam beberapa kasus, campuran cairan dapat dibentuk sedemikian rupa sehingga, ketika direbus, uapnya memiliki komposisi yang sama dengan campuran itu sendiri. Ini disebut azeotrop. Etanol mungkin adalah contoh yang paling sering dikutip; campuran 95,6 persen etanol dan 4,4 persen air akan benar-benar mendidih pada suhu yang lebih rendah daripada etanol atau air. Akibatnya, distilasi sederhana tidak dapat mengubah komposisi campuran ini. Campuran azeotropik juga tidak dapat dipisahkan dengan distilasi fraksional dan biasanya memerlukan pendekatan lain.
Konsumsi energi
Memanaskan zat cair atau campuran zat cair hingga mendidih membutuhkan banyak energi. Jika energi ini dihasilkan dari pembakaran bahan bakar fosil, akan meningkatkan emisi karbon dan mungkin membuat prosesnya lebih mahal. Masukan bahan bakar fosil yang cukup besar, misalnya, diperlukan untuk menyuling etanol. Di laboratorium, distilasi sederhana sering dilakukan dengan alat yang disebut rotovap, yang menerapkan vakum untuk mengurangi titik didih campuran. Namun, untuk bahan kimia dalam jumlah besar, pendekatan semacam ini kurang praktis.
Reaksi kimia
Memanaskan campuran ke titik didih dapat menyebabkan reaksi kimia yang tidak diinginkan terjadi, yang mungkin menjadi masalah jika Anda mencoba mengisolasi produk tertentu. Jika Anda mereaksikan hidrogen bromida segar dengan butadiena pada 0 derajat, misalnya, Anda akan mendapatkan campuran yang mengandung lebih banyak 3-bromo-1-butena daripada 1-bromo-2-butena. Pemanasan campuran, bagaimanapun, akan menyebabkan reaksi lain terjadi, mengubah komposisi campuran sehingga sekarang Anda akan memiliki lebih banyak 1-bromo-2-butena daripada 3-bromo-1-butena -- yang mungkin merugikan jika Anda benar-benar menginginkan lebih banyak terakhir. Selain itu, beberapa senyawa mungkin peka terhadap panas. Memanaskan campuran yang mengandung nitrogliserin (dyanmite), misalnya, akan menjadi ide yang sangat tidak bijaksana.