Distilasi fraksional memisahkan campuran menjadi produk komponen dalam satu kolom distilasi. Ini melibatkan pemanasan campuran untuk menguapkannya, dan memaksanya melalui kolom, di mana berbagai produk akan mengembun dan mengendap sebagai respons terhadap perubahan suhu. Teknik ini banyak digunakan dalam kimia industri untuk pengolahan produk seperti minyak mentah dan udara. Metode ini juga dapat diterapkan dalam pengaturan eksperimental untuk menyaring sampel yang diinginkan.
Proses distilasi fraksional dapat digunakan dalam pengaturan apa pun di mana campuran mencakup campuran komponen dengan titik uap yang serupa, tetapi tidak identik. Distilasi konvensional mungkin tidak cukup untuk kebutuhan campuran tersebut, atau dapat memerlukan beberapa kali proses untuk mengekstrak komponen yang diinginkan. Dengan campuran riasan yang tidak diketahui, ahli kimia dapat melakukan beberapa tes sederhana pada sampel untuk menentukan apa yang dikandungnya dan memutuskan bagaimana memisahkannya. Pilihan terbaik dapat bergantung pada bagaimana sampel akan digunakan.
Peralatan memanaskan campuran selama distilasi fraksional, menyebabkannya mendidih dan mengeluarkan uap. Uap naik melalui kolom yang dilapisi dengan nampan. Saat mendingin, ia mengembun, dan setiap baki menangkap kondensat yang berbeda. Bahan yang mengembun pada suhu yang relatif tinggi akan keluar terlebih dahulu. Saat campuran semakin dingin, senyawa lain mengembun, hingga menyentuh bagian atas kolom. Sistem dapat mengalirkan setiap baki secara terpisah untuk menangkap distilat. Hal ini memungkinkan untuk pemulihan semua komponen yang berguna dalam campuran.
Jenis peralatan yang dibutuhkan dapat bervariasi dalam ukuran dan komposisi, tergantung pada jenis bahan yang sedang diproses. Fasilitas seperti kilang minyak perlu memulihkan sebanyak mungkin dari setiap barel minyak, dan memiliki fasilitas penyulingan ekstensif yang mampu menangani volume material yang sangat tinggi. Dalam pengaturan laboratorium, peralatan mungkin relatif kecil, karena sampel biasanya tidak terlalu besar. Unit distilasi fraksional desktop dapat menjadi pilihan untuk beberapa pengaturan lab.
Siswa di kelas kimia dapat belajar tentang distilasi fraksional dan memiliki kesempatan untuk mempraktikkannya di lingkungan laboratorium. Teknologi ini digunakan dalam berbagai industri, dan ahli kimia dapat melanjutkan untuk mengkhususkan diri dalam teknik distilasi yang digunakan dengan bahan tertentu. Ahli kimia perminyakan, misalnya, mempelajari proses ini serta teknik seperti cracking untuk memecah rantai hidrokarbon dalam minyak mentah. Cracking dapat digunakan untuk mengubah komposisi kimia minyak untuk mengekstrak komponen yang lebih bermanfaat.