При простой перегонке смесь жидкостей нагревается до температуры, при которой один из ее компонентов закипает, затем пар из горячей смеси собирается и повторно конденсируется в жидкость. Этот процесс быстрый и относительно простой, но есть много видов смесей, которые нельзя разделить таким образом и требуют более продвинутого подхода.
Примеси
Поскольку смесь при простой перегонке кипятится и повторно конденсируется только один раз, конечный состав продукт будет соответствовать составу пара, а значит, он может содержать значительные примеси. Чем ближе точки кипения жидкостей в смеси, тем более нечистым будет конечный продукт. Следовательно, простая перегонка обычно используется только в том случае, если точки кипения компонентов смеси разделены по крайней мере на 25 градусов Цельсия. Смеси с более близкими точками кипения можно разделить фракционной перегонкой.
Азеотропные смеси
В некоторых случаях смеси жидкостей могут иметь такой состав, что при кипячении их пары имеют такой же состав, как и сама смесь. Их называют азеотропами. Этанол - это, пожалуй, наиболее часто цитируемый пример; смесь 95,6% этанола и 4,4% воды будет кипеть при более низкой температуре, чем этанол или вода. Следовательно, простая перегонка не может изменить состав этой смеси. Азеотропные смеси также не могут быть разделены фракционной перегонкой и обычно требуют других подходов.
Потребление энергии
Нагревание жидкости или смеси жидкостей до кипения требует больших затрат энергии. Если эта энергия вырабатывается за счет сжигания ископаемого топлива, это увеличит выбросы углерода и, возможно, сделает процесс более дорогим. Например, для дистилляции этанола требуются значительные объемы ископаемого топлива. В лаборатории простая дистилляция часто выполняется с помощью устройства, называемого роторным испарителем, которое создает вакуум для снижения температуры кипения смеси. Однако для больших количеств химикатов такой подход менее практичен.
Химические реакции
Нагревание смеси до точки кипения может вызвать нежелательные химические реакции, что может стать проблемой, если вы пытаетесь выделить конкретный продукт. Если, например, вы прореагировали свежий бромистый водород с бутадиеном при 0 градусах, вы бы получили смесь, содержащую больше 3-бром-1-бутена, чем 1-бром-2-бутена. Однако нагревание смеси вызовет другую реакцию, изменяющую состав смеси, так что теперь вы будет иметь больше 1-бром-2-бутена, чем 3-бром-1-бутен, что может быть недостатком, если вам действительно нужно больше последний. Кроме того, некоторые соединения могут быть термочувствительными. Нагревание смеси, содержащей, например, нитроглицерин (дианмит), было бы очень неразумной идеей.