A retificação é uma forma de destilação fracionada realizada em coluna fracionada. Durante o processo, o reagente químico ferve no balão de destilação e o vapor sobe do balão de fundo redondo para a coluna de fracionamento, onde se condensa parcialmente em líquido. Como esse líquido é mais rico em componentes de baixo ponto de ebulição, seu ponto de ebulição é inferior ao do líquido restante no balão de destilação. Quando mais vapor sobe do frasco para a coluna, ele troca calor com esse líquido condensado, fazendo com que o líquido ferva novamente enquanto o próprio vapor ascendente se condensa parcialmente; isso estabelece um novo equilíbrio líquido-vapor, aumentando ainda mais a concentração de componentes de baixo ponto de ebulição no vapor. À medida que este novo vapor sobe através da coluna, ele se condensa novamente em líquido, apenas para ferver mais uma vez através da troca de calor com a próxima porção de vapor ascendente. Este ciclo contínuo de condensação e evaporação dentro da coluna enriquece progressivamente o vapor com componentes de baixo ponto de ebulição. Assim, o movimento ascendente do vapor através da coluna é análogo a uma série de destilações simples repetidas, aumentando gradualmente a proporção do componente de baixo ponto de ebulição. Claramente, a coluna de fracionamento é o componente crítico neste processo; com a escolha certa da coluna, o vapor que sai do topo - uma vez condensado - pode produzir uma substância pura de baixo ponto de ebulição ou um destilado no qual predomina o componente de baixo ponto de ebulição.
A capacidade de fracionamento e a eficiência de uma coluna são expressas em termos de “placas teóricas” e “Altura Equivalente a uma Placa Teórica (HETP)”, respectivamente. Uma placa teórica corresponde a uma única destilação simples. Colunas com capacidades de fracionamento idênticas não têm necessariamente o mesmo comprimento. Por exemplo, considere duas colunas, A e B, ambas com classificação de 20 placas teóricas: a coluna A tem 60 cm de altura, enquanto a coluna B tem 20 cm de altura. Evidentemente, os seus valores HETP diferem. Já a Altura Equivalente a uma Placa Teórica (HETP) é definida como:
HETP=Altura da coluna de fracionamento / Número de placas teóricas
Segue-se que o HETP para fracionamento da coluna A é de 3 cm, enquanto o da coluna B é de 1 cm. Este exemplo demonstra que quanto menor o HETP de uma coluna de fracionamento, maior será sua eficiência de fracionamento por unidade de comprimento.
Ao realizar a destilação fracionada, a escolha da coluna depende principalmente da diferença nos pontos de ebulição entre o componente principal e as impurezas, bem como da faixa de pontos de ebulição absolutos. Se a diferença do ponto de ebulição exceder 100 graus, uma coluna de fracionamento pode não ser necessária; se a diferença for em torno de 25 graus, uma coluna padrão é adequada; se a diferença for em torno de 10 graus, é necessária uma coluna de alta eficiência, como uma coluna Vigreux. A fonte de calor utilizada durante o processo deve ser estável para garantir uma temperatura de aquecimento constante. Somente através de controle rigoroso e aquecimento constante a taxa de refluxo necessária pode ser mantida. Taxas de aquecimento excessivas podem causar inundações e baixa eficiência de fracionamento. Por outro lado, se o aquecimento for muito lento, a coluna atua apenas como um condensador de refluxo, evitando que ocorra qualquer destilação real. Além disso, é essencial uma proporção adequada entre o refluxo e o destilado; idealmente, a razão de refluxo deve ser aproximadamente equivalente ao número de pratos teóricos da coluna para garantir que o processo prossiga de forma eficaz.
