La destilación es un procedimiento que separa una mezcla de líquidos con diferentes puntos de ebullición. La destilación es una técnica útil en los laboratorios de química, donde los químicos la usan para purificar un compuesto, y también en la industria, especialmente en la industria petroquímica y de refinación y en la fabricación de etanol. Es por esto último que la destilación es más famosa: las bebidas alcohólicas se producen a través de un proceso de destilación.
Destilación simple

Si el agua se coloca en un recipiente sellado y se deja evaporar, eventualmente alcanzará un equilibrio tal que el vapor de agua se condensa tan rápido como el agua se evapora. La presión del vapor en este equilibrio se llama presión de vapor. La presión de vapor es diferente para diferentes sustancias y varía con la temperatura. En una mezcla de dos líquidos con diferentes puntos de ebullición, el vapor tendrá más líquido que es más volátil, es decir, se evapora más fácilmente. En la destilación simple, la mezcla líquida se calienta y el vapor se eleva a través de un tubo y se recoge y se vuelve a condensar. El líquido recondensado tendrá una mayor concentración del componente más volátil que la mezcla original. Si los dos líquidos en la mezcla original tienen puntos de ebullición muy diferentes, todo lo que se necesita es un proceso de evaporación y condensación en un solo paso. Este proceso se llama destilación simple.
Destilación fraccionada

La destilación fraccionada es similar a la destilación simple, excepto que el mismo proceso se repite en ciclos sucesivos. Cada ciclo produce una mezcla más rica en el compuesto más volátil que la mezcla anterior. La destilación fraccionada es necesaria cuando los puntos de ebullición de los líquidos en la mezcla original están lo suficientemente cerca el uno del otro que la destilación simple no es suficiente para purificar ninguno de los compuestos.
Destilación al vacío

Algunos líquidos hierven a temperaturas tan altas. esa destilación simple o fraccionada usando el proceso descrito anteriormente sería poco práctica o peligrosa. La destilación al vacío, sin embargo, ofrece otra alternativa. El punto de ebullición de un líquido cae cuando se reduce la presión. El punto de ebullición del agua, por ejemplo, es más bajo a gran altitud que al nivel del mar. Al reducir la presión en el recipiente, el punto de ebullición de los líquidos en la mezcla se puede reducir y la mezcla se destila a una temperatura más baja. Esta técnica se llama destilación al vacío.
Destilación azeotrópica

Debido a las atracciones intermoleculares entre las moléculas de la mezcla, las mezclas pueden tener un punto de ebullición más alto o más bajo que cualquiera de sus componentes. Una mezcla de este tipo se llama azeótropo. Cuando los líquidos en el azeótropo se evaporan, el vapor tiene la misma composición que la mezcla, por lo que los azeótropos no pueden destilarse utilizando las técnicas descritas anteriormente. Sin embargo, todavía se pueden destilar, pero solo a través de uno de varios métodos.

En la destilación extractiva, se agrega a la mezcla un disolvente que se mezclará libremente con un componente pero no con el otro. La nueva mezcla se puede separar por destilación. En la destilación reactiva, por el contrario, se agrega un químico que reaccionará con un agente pero no con el otro, creando una nueva mezcla que puede separarse por destilación. Finalmente, la adición de sales iónicas puede alterar las volatilidades de los compuestos en la mezcla de tal manera que puedan destilarse. Estas tres técnicas se denominan colectivamente destilación azeotrópica.