Distilasi vakum adalah proses dimana senyawa volatil dipisahkan dari campuran cair dengan memanfaatkan kecenderungan senyawa tersebut untuk menguap dari campuran pada tingkat yang meningkat pada tekanan atmosfer yang lebih rendah, seringkali tanpa meningkatkan suhu. Dengan memasukkan campuran ke dalam tangki distilasi dan mengurangi tekanan, senyawa volatil diinduksi untuk menguap dari campuran. Uap tersebut kemudian ditangkap dan dikondensasikan kembali menjadi cairan. Distilasi vakum dapat dilakukan dalam skala kecil di laboratorium atau dalam skala industri seperti yang dilakukan di kilang minyak bumi.
Setiap senyawa yang dilarutkan dalam cairan akan memiliki tekanan uap, yang biasanya dinyatakan sebagai fraksi dari satu tekanan atmosfer standar, pada suhu tertentu. Ini adalah tekanan di mana senyawa tertentu akan mudah menguap dari larutan cair. Distilasi vakum menggunakan properti ini untuk memisahkan senyawa individu dari campuran, terutama dalam pemurnian produk minyak bumi. Cairan yang akan dipisahkan ditempatkan dalam wadah tertutup dengan sistem pengatur tekanan. Dengan menggunakan tekanan uap yang diketahui dari unsur-unsur tertentu dari campuran, tekanan dikurangi, dan kadang-kadang suhu dinaikkan, sampai senyawa yang diinginkan mulai menguap atau mendidih keluar dari campuran.
Setelah senyawa yang diinginkan diubah menjadi uap, ia dikumpulkan, didinginkan, dan dikembalikan ke tekanan atmosfer standar untuk mengembunkannya. Bahkan mungkin bertekanan lebih tinggi dari tekanan atmosfer standar jika biasanya gas, seperti bahan bakar seperti propana, untuk mengubahnya menjadi cairan. Dengan memasukkan campuran seperti minyak mentah mentah ke berbagai suhu dan tekanan, banyak komponen campuran yang berbeda dapat dipisahkan dan dimurnikan dengan cara ini. Minyak mentah mentah dapat mengandung ratusan hidrokarbon, dan dalam banyak kasus, distilasi vakum adalah satu-satunya cara untuk memisahkannya satu sama lain dengan mudah dan efisien.
Senyawa yang memiliki titik didih tinggi atau yang uapnya lebih berat daripada udara pada satu tekanan atmosfer standar sangat cocok untuk pemisahan dengan distilasi vakum, terutama bila dilarutkan dalam air atau dalam campuran yang mengandung air. Distilasi vakum juga memungkinkan senyawa disuling pada suhu yang lebih rendah daripada yang mungkin dilakukan. Itu berguna untuk senyawa yang diubah atau dipecah dengan pemanasan.
Peralatan untuk distilasi vakum dapat relatif sederhana, seperti yang kadang-kadang digunakan di laboratorium, atau sangat kompleks, seperti menara besar yang ditemukan di kilang minyak. Sebuah menara distilasi vakum di kilang minyak bisa beberapa tingkat dan mungkin mampu memisahkan puluhan senyawa hidrokarbon. Pengaturan laboratorium kecil bisa sangat sederhana dan tidak memakan ruang lebih dari meja.