Destillasjon

**Destillasjon** (fra latin *destillatio*) er en måte å skille flyktige komponenter i en væskeblanding med ulikt kokepunkt. De flytende komponentene har ulike kokepunkter, fordamper de fulgt av kondensering under ulike tilstander. Dersom den tungtkokende komponenten har et svært lavt damptrykk er en simpel destillasjon nok, for eksempel ved avsalting av saltvann. 

Destillasjonprosessen med å adskille komponentstoffene i en flytende blanding av to eller flere kjemisk adskilte stoffer og det oppnås ved selektiv koking av blandingen og kondensering av dampene i et destillasjonsapparat.

Hvis utgangspunktet er en blanding av to væsker med nærliggende kokepunkter, er destillatet ikke rent, og destillasjonen må gjentas. En slik gjentagelse kalles en rektifikasjon. Rektifikasjon benyttes for eksempel ved fremstilling av sprit.

Hvis utgangspunktet er en blanding av flere væsker med forskjellige kokepunkter, danner det første destillat utgangspunkt for en ny destillasjon ved en litt lavere temperatur et cetera. Herved skilles de forskjellige væsker etter fallende kokepunkt.  Prosedyren omtales som brutt eller fraksjonert destillasjon. Fraksjonert destillasjon benyttes for eksempel ved raffinering av råolje.

## Historie
### Jernalder

Tidlige bevis på destillasjon ble funnet på akkadiske leirtavler datert til rundt 1200 f.Kr. som beskriver parfymeframstilling. Tavlene har gitt tekstlige bevis på at en tidlig, primitiv form for destillasjon som var kjent for babylonerne i oldtidens Mesopotamia.

### Den europeiske antikken
#### Gresk og romersk terminologi
Ifølge den britiske kjemikeren T. Fairley hadde verken grekerne eller romerne noen betegnelse på det moderne konseptet destillasjon. Ord som «destillere» ville ha referert til noe annet, i de fleste tilfeller en del av en prosess som ikke er knyttet til det som nå er kjent som destillasjon. Vårt ord for destillasjon er fra 1300-tallet, er fra middelalderlatin, *destillationem* (nominativ destillatio), «å sildre ned i små dråper», men betydningen «et produkt fra destillering» er fra tidlig på 1400-tallet. 

I ordene til nevnte Fairley: «Det latinske *distillo*, fra *de-stillo*, fra *stilla*, en dråpe, refererte til dryppingen av en væske av menneske eller på kunstig måte, og ble brukt på enhver prosess der en væske ble separert i dråper. Å destillere i moderne forstand kunne bare uttrykkes på en indirekte måte.» I henhold til den tyske kjemiingeniøren Norbert Kockmann: «Destillasjon hadde en bredere betydning i antikken og middelalderen ettersom nesten alle operasjoner med rensing og separasjoner ble lagt til under begrepet destillasjon, slik som filtrering, krystallisering, ekstraksjon, sublimering eller mekanisk pressing av olje.»

Det innebærer at ordet *distillare* («å dryppe av») når det brukes av romerne, eksempelvis av Seneca og Plinius den eldre, ble det aldri brukt i den moderne betydningen.

#### Aristoteles
Den greske filosofen Aristoteles visste at vann som kondenserer fra fordampende sjøvann er friskt:

«Jeg har bevist ved eksperiment at saltvann som fordampes danner friskt, og at fordamper ikke, når den kondenserer, kondenserer til sjøvann igjen.»

Å la sjøvann fordampe og kondensere til ferskvann kan ikke kalles «destillasjon» for destillasjon innebærer koking, men eksperimentet kan ha vært et viktig skritt mot destillasjon.

#### Alexandriske kjemikere

Tidlige bevis på destillasjon har blitt funnet knyttet til alkymister som arbeidet i Alexandria i det romerske Egypt på 100-tallet e.Kr.

Destillert vann har vært i bruk siden minst ca. 200 e.Kr., da Aleksander fra Afrodisias beskrev prosessen. Arbeidet med å destillere andre væsker fortsatte i det tidlige bysantinske Egypt under Zosimus fra Panopolis på 300-tallet.

### India og Kina (1–500 e.Kr.)
Destillasjon ble praktisert på det indiske subkontinentet, noe som er tydelig fra retorte og mottakere av keramikk funnet ved Taxila, Pushkalavati og Charsadda i Pakistan og Rang Mahal i India som dateres til de siste århundrene f.Kr. Disse destillasjonsrørene framstilt i keramikk ble «laget for å imitere bambus». Disse «Gandhara-destillasjonene» var bare i stand til å produsere svært svak brennevin, ettersom det ikke fantes noen effektive måter å samle opp dampene ved lav varme.

Destillasjon i Kina kan tidligst ha begynt under det østlige Han-dynastiet (1.–2. århundre e.Kr.).

### Middelalderens islam

Middelalderens muslimske kjemikere som Jābir ibn Ḥayyān (latin: Geber, 800-tallet) og Abū Bakr al-Rāzī (latin: Rhazes, ca. 865–925) eksperimenterte mye med destillasjon av forskjellige stoffer. Fraksjonert destillasjon av organiske stoffer spiller en viktig rolle i verkene som tilskrives Jābir, for eksempel i *Kitāb al-Sabʿīn* («Boken av sytti»), oversatt til latin av Gerard av Cremona (ca. 1114–1187) under tittel *Liber de septuaginta*. Jābirs eksperimenter med fraksjonert destillasjon av animalske og vegetabilske stoffer, og i mindre grad også av mineralske stoffer, er hovedtemaet for *De anima in arte alkimiae*, et opprinnelig arabisk verk feilaktig tilskrevet Avicenna som ble oversatt til latin og ville gå videre for å danne den viktigste alkymistiske kilden for den engelske lærde Roger Bacon (ca. 1220–1292).

Destillasjonen av vin er attestert i arabiske verk tilskrevet al-Kindī (ca. 801–873 e.Kr.) og til al-Fārābī (ca. 872–950), og i den 28. boken til al-Zahrāwīs (latin: *Abulcasis*, 936–1013) *Kitāb al-Taṣrīf* (senere oversatt til latin som *Liber servatoris*). På 1100-tallet begynte oppskrifter for produksjon av *aqua ardens* («brennende vann», det vil si etanol) ved å destillere vin med salt å dukke opp i en rekke latinske verk, og mot slutten av 1200-tallet hadde det blitt en utbredt kjent stoff blant vesteuropeiske kjemikere. Verkene til italienske Taddeo Alderotti (1223–1296) beskriver en metode for å konsentrere alkohol som involverer gjentatt destillasjon gjennom en vannkjølt destillasjon, hvorved man kunne oppnå en alkoholrenhet på 90 %.

### Middelalderens Kina
Destillasjonen av drikkevarer begynte i sørlige Song-dynastiet (900–1200-tallet) og Jin-dynastiet (1100–1200-tallet), ifølge arkeologiske bevis. Et brenneri ble funnet på et arkeologisk sted i Qinglong i den kinesiske provinsen Hebei som er dateret tilbake til 1100-tallet. Destillerte drikkevarer var vanlig under Yuan-dynastiet (1200–1300-tallet).

### Tidlig moderne og moderne tid

I 1500 publiserte den tyske alkymisten Hieronymus Brunschwig den latinske boken *Liber de arte distillandi de simplicibus* («Boken om kunsten om destillasjon fra enkle ingredienser»), som var den første boken som var utelukkende dedikert til emnet destillasjon, fulgt i 1512 av en langt mer utvidet versjon. Ikke lenge etter det, i 1518, ble det eldste bevarte destilleriet i Europa grunnlagt, Palírna U Zeleného stromu («Destilleriet det grønne tre»), fortsatt det er det største familieeide destilleriet i Tsjekkia.

I 1651 publiserte den engelske legen og oversetteren John French boken *The Art of Destillation*, det første store engelske kompendiet om praksisen, men det har blitt hevdet at svært mye av den stammer fra Brunschwigs arbeid.

Etter hvert som alkymi utviklet seg til vitenskapen om kjemi, ble kar kalt retorter brukt til destillasjoner. Både alambiker (enkelt destillasjonsapparat) og retorter er former for glassvarer med lange halser som peker til siden i en nedadgående vinkel for å fungere som luftkjølte kondensatorer for å kondensere destillatet og la det dryppe ned for oppsamling. Senere ble alambiker av kobber oppfunnet. Nagleskjøter ble ofte holdt tette ved å bruke ulike blandinger, for eksempel en deig laget av rugmel. 

Disse almbikene hadde ofte et kjølesystem rundt tuten, for eksempel ved bruk av kaldt vann, noe som gjorde kondenseringen av alkohol mer effektiv. Disse destillasjonsapparatene ble på engelsk kalt pot stiller (klarepanner) og benyttes også på norsk. I dag har retortene og pot stiller i stor grad blitt erstattet av mer effektive destillasjonsmetoder i de fleste industrielle prosesser. Imidlertid er den fortsatt mye brukt til å lage noen fine alkoholer, for eksempel cognac, whisky, tequila, rom, og noen vodkaer. Disse destillasjonsapparatene laget av forskjellige materialer (tre, leire, rustfritt stål) brukes også av illegale spritprodusenter i forskjellige land. Små apparater selges også i enkelte land for bruk i innenlandsk produksjon av blomstervann eller eteriske oljer.

Tidlige former for destillasjon involverte prosesser i gjentatte omganger ved bruk av én fordampning og én kondensasjon. Renheten ble forbedret ved ytterligere destillasjon av kondensatet. Større volumer ble behandlet ved ganske enkelt å gjenta destillasjonen. Kjemikere skal ha utført så mange som 500 til 600 destillasjoner for å oppnå en ren forbindelse.

På begynnelsen av 1800-tallet ble det grunnleggende om moderne teknikker for destillasjon, herunder forvarming og tilbakeløp, utviklet. I 1822 utviklet Anthony Perrier et av de første kontinuerlige brennerier, og deretter, i 1826, forbedret Robert Stein det utformingen for å gjøre kolonneapparat. I 1830 fikk irske Aeneas Coffey patent på å forbedre designet ytterligere. Coffeys utforming kan fortsatt betraktes som arketypen til moderne petrokjemiske enheter. Den franske ingeniøren Armand Savalle utviklet sin dampregulator rundt 1846. I 1877 fikk Ernest Solvay et amerikansk patent på en brettkolonne for ammoniakkdestillasjon, og de samme og påfølgende årene var det en tilsvarende utviklingen innenfor samme prosess for oljer og brennevin.

Med framveksten av kjemiteknikk som en disiplin på slutten av 1800-tallet, kunne vitenskapelige fremfor empiriske metoder brukes. Utviklingen av petroleumsindustrien på begynnelsen av 1900-tallet ga drivkraften til utviklingen av nøyaktige designmetoder, som McCabe–Thiele-metoden av Ernest Thiele og Fenske-ligningen (etter Merrell Fenske). Det første industrianlegget i USA som brukte destillasjon som et middel for avsalting av sjøvann åpnet i Freeport i Texas i 1961 med håp om å øke vannsikkerhet i regionen. Tilgjengeligheten av kraftige datamaskiner har tillatt direkte datasimuleringer av destilleringstårn.

## Se også
* Fraksjonert destillasjon
* Destillasjonstårn

## Referanser


## Litteratur
* Forbes, R.J. ([1948] 1970): ''A Short History of the Art of Distillation: From the Beginnings Up to the Death of Cellier Blumenthal''. BRILL. ISBN 978-90-04-00617-1.
* Geankoplis, Christie John (2003): *Transport Processes and Separation Process Principles* (4. utg.). Prentice Hall. ISBN 978-0-13-101367-4.

## Eksterne lenker
* 
* Alcohol distillation
* Case Study: Petroleum Distillation