Fraktionerad destillation separerar blandningar till komponentprodukter i en enda destillationskolonn. Det innebär att värma upp en blandning för att förånga den och tvinga den genom kolonnen, där olika produkter kondenserar och fälls ut som svar på temperaturförändringar. Denna teknik används i stor utsträckning inom industriell kemi för bearbetning av produkter som råolja och luft. Metoden kan också användas i experimentella miljöer för att destillera prover av intresse.
Processen för fraktionerad destillation kan användas i vilken miljö som helst där en blandning innehåller en blandning av komponenter med liknande, men inte identiska, ångpunkter. Konventionell destillation kanske inte är tillräcklig för behoven hos sådana blandningar, eller kan kräva flera passager för att extrahera de önskade komponenterna. Med blandningar av okänt smink kan en kemist utföra några enkla tester på ett prov för att bestämma vad det innehåller och bestämma hur det ska separeras. Det bästa alternativet kan bero på hur provet kommer att användas.
Utrustning värmer blandningen under fraktionerad destillation, vilket får den att koka och kasta ut ånga. Ångan stiger genom en kolonn fodrad med brickor. När det svalnar kondenserar det och varje tråg fångar upp olika kondensat. Material som kondenserar vid relativt höga temperaturer faller ut först. När blandningen blir stadigt svalare, kondenserar andra föreningar tills den träffar toppen av kolonnen. Systemet kan tömma varje tråg separat för att fånga upp destillaten. Detta möjliggör återvinning av alla användbara komponenter i blandningen.
Vilken typ av utrustning som krävs kan variera i storlek och sammansättning, beroende på vilken typ av material som bearbetas. Anläggningar som oljeraffinaderier behöver återvinna så mycket som möjligt från varje fat olja och har omfattande destillationsanläggningar som kan hantera mycket stora volymer material. I en labbmiljö kan utrustningen vara relativt liten, eftersom proverna vanligtvis inte är särskilt stora. En stationär fraktionerad destillationsenhet kan vara ett alternativ för vissa labbinställningar.
Elever i kemilektioner kan lära sig om fraktionerad destillation och få möjlighet att öva på det i en labbmiljö. Tekniken används i en mängd olika industrier, och kemister kan fortsätta att specialisera sig på destillationstekniker som används med särskilda material. Petroleumkemister studerar till exempel denna process såväl som tekniker som krackning för att bryta upp kolvätekedjor i råolja. Sprickbildning kan användas för att ändra den kemiska sammansättningen av olja för att extrahera mer användbara komponenter.