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Na destilação simples, notamos que nas primeiras frações do destilado, temos uma composição mais rica do componente mais volátil. Conforme o processo se mantém, temos o surgimento gradual do componente menos volátil, que impurifica o anterior. Quando a diferença dos pontos de ebulição dos compostos é alta, podemos, no entanto, prever esta etapa. Mas, em misturas de compostos onde ambos apresentam pontos de ebulição próximos, necessitariamos realizar inúmeras vezes este processo. Assim, torna-se vantagem usarmos uma coluna de fracionamento, realizando a destilação fracionada1 .
Neste método, usa-se um balão de destilação (alambique, ou refervedor, para uso em escala industrial), uma coluna de Vigreux ou Hempel (ou uma coluna de destilação), um condensador e um receptor. A mistura a ser purificada é colocada no balão de destilação, que é aquecido. Surge então um vapor quente. Ele sobe pela coluna, mas vai se resfriando ao longo dela e acaba por condensar-se. Com a condensação, o composto volta a forma líquida, que retorna à fonte de calor. Vapores sobem continuamente pela coluna e acabam por encontrar-se com o líquido. Parte deste rouba o calor do vapor ascendente e torna a vaporizar-se. Este ciclo ocorre repetidas vezes ao longo de todo o comprimento da coluna.
Os vários obstáculos instalados na coluna forçam o contato entre o vapor quente ascendente e o líquido condensado descendente, gerando sucessivas destilações simples. Quanto maior a quantidade de estágios de vaporização-condensação e quanto maior a área de contato entre o líquido e o vapor no interior da coluna, mais completa é a separação e mais purificada é a matéria final.
A atenção à temperatura é importante. A cada salto de temperatura no termômetro, devem-se recolher os destilados correspondentes.
Ela é muito comum em refinarias de petróleo, para extrair diversos componentes que diferem muito pouco seu ponto de ebulição, tais como o asfalto, gasolina, gás de cozinha, entre outros. Nestas separações