Вредне природне супстанце често се јављају као смеше које садрже и пожељне и нежељене компоненте. На пример, сирова нафта укључује разне врсте угљоводоника који су погодни за различито гориво Примена, океанска вода има висок садржај соли, а руда гвожђа поред тога садржи и минералне нечистоће употребљиво гвожђе. Током векова људи су развили бројне начине пречишћавања или пречишћавања природних материјала. Једноставна дестилација и фракциона дестилација две су варијације основне технике за одвајање различитих компонената течности.
Паре и испаравање
Однос између температуре и испаравања је од суштинског значаја за разумевање и једноставне и фракционе дестилације. Када је течност у отвореном контејнеру, атмосфера врши притисак на доле на површину течности. Овај атмосферски притисак супротставља се притиску паре течности, који настаје кинетичком енергијом молекула који испаравају са површине течности. Како се температура течности повећава, тако се повећава и просечна молекуларна кинетичка енергија; више молекула испарава, што доводи до већег притиска паре. До врења долази када молекули могу слободно да испаравају јер је течност достигла температуру на којој је притисак паре једнак атмосферском притиску.
Једноставно раздвајање
Различита једињења имају различиту температуру кључања. Слично томе, при било којој датој температури, различита једињења ће имати различит притисак паре. Ако се течна мешавина различитих једињења загрева у затвореном контејнеру, састав паре заробљен изнад течности одражаваће ове разлике. Пара ће садржати више молекула једињења са вишим притиском паре и мање молекула једињења са нижим притиском паре. Једињење са врло високом температуром кључања у односу на друга једињења у смеши биће скоро одсутан од паре, а нехлапне растворене чврсте супстанце, попут соли, остаће као талог у загрејаном контејнер. Једноставна дестилација је поступак сакупљања те паре и хлађења тако да се кондензује натраг у течност. Једноставна дестилација раздваја компоненте течне смеше јер кондензована течност садржи већи удео једињења са вишим притиском паре, а оригинална течност садржи већи удео једињења са нижом паром притиска.
Дилема дестилације
Једноставном дестилацијом мења се удео једињења у две финалне течности, али се не постиже потпуно раздвајање. Процес се може поновити да би се постигли постепено већи степени раздвајања, али ово је такође расипно јер током током сваког поступка дестилације неки молекули беже у атмосферу, а неки остају као остатак дестилације опрема. Фракциона дестилација се бави овом дилемом - побољшање једноставне дестилације постизањем већих степена одвајања у само једном поступку дестилације.
Једна колона, вишеструко испаравање
Примарна разлика између фракционе дестилације и једноставне дестилације је додавање колоне за фракционисање између загрејане посуде и места где се пара кондензује. Ова колона је испуњена материјалима, попут танких металних жица или стаклених перли, који подстичу кондензацију јер имају велику површину. Како се паре дижу кроз фракциону колону, оне се кондензују у течност на хладнијим површинама ових материјала. Вруће паре које се дижу одоздо онда узрокују испаравање ове течности, затим се поново кондензује, па поново испарава и тако даље. Свако испаравање доводи до паре са већим уделом молекула са већим притиском паре. Дакле, фракционом дестилацијом постиже се супериорно раздвајање уз мање губитака материјала јер је један поступак еквивалентан вишеструким круговима једноставне дестилације.