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蒸馏（英语：distillation、distilled，法语：distillation）是一种热力学的分离工艺，它利用混合液体或液-固体系中各组分沸点不同，使低沸点组分蒸发，再冷凝以分离整个组分的单元操作过程，是蒸发和冷凝两种单元操作的联合。蒸馏可以清除绝大部分杂质和杀死微生物。与其它的分离手段，如萃取、吸附等相比，它的优点在于不需使用系统组分以外的其它溶剂，从而保证不会引入新的杂质。
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蒸馏有许多的应用，例如：
- 将制酒用材料发酵后，用蒸馏方式制作含有高乙醇含量的蒸馏酒，或其他有商业价值的发酵制品。
- 海水淡化传统上会用蒸馏来进行，利用液体在沸点时产生蒸气的原理，把海水中的水分转变为蒸气，把水分子和盐分分离，再使水分子凝固后就可制得淡水，是有效的作法。
- 在石油产业中，原油稳定（oil stabilization）是一种减少原油蒸气压的分馏方式，使原油的储存及运输可以安全，也减少原油中挥发到大气中的挥发性碳氢化合物。在炼油厂的中游操作中，分馏是将石油转换为燃料及原材料的主要单元操作类别之一[1][2][3]
- 低温物理学中的蒸馏可以分离空气，产生的产物为工业应用的氧、氮及氩。
- 化学工业中，许多化学合成的产物会用蒸馏方式，和其他物质（可能是其他产物、杂质，或是未反应的反应物）分离。
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不同组分液体具有不同的沸点，是蒸馏最基本的理论依据。在相同温度下，液体上方各个组分蒸气的分压也有所不同。
参考二元单相液体的相图，当由液体A和B按一定比例配成的混合液（设A的浓度为c1）经过加热后到达沸点线，然后通过无差异的气液平衡（从1到2），在生成的气相中得到A的含量为c2的混合气；该气体经过降温冷凝后收集便得到具有新组成（A浓度为c2）的液体。按图例来讲，就是左侧的A组分被提纯了（因为c2大于c1）。
蒸馏有两种形式：
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