Distillation - Définition et Explications

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Introduction

Une colonne à distiller au musée Stella Matutina de Saint-Leu, à la Réunion.

La distillation est un procédé de séparation de mélange de substances liquides dont les températures d'ébullition (L’ébullition est la formation de bulles lors d’un changement violent d’un corps...) sont différentes. Elle permet de séparer les constituants d'un mélange (Un mélange est une association de deux ou plusieurs substances solides, liquides ou gazeuses...) homogène. Sous l'effet de la chaleur (Dans le langage courant, les mots chaleur et température ont souvent un sens équivalent :...), les substances se vaporisent successivement, et la vapeur () obtenue est condensée pour donner le distillat.

Histoire

Les alchimistes chaldéens et les autres peuples de la Mésopotamie connaissaient déjà au IIe millénaire av. J.-C. une forme primitive de distillation (La distillation est un procédé de séparation de mélange de substances liquides...), qu'ils utilisaient pour préparer les parfums. Puis au Ier siècle (Un siècle est maintenant une période de cent années. Le mot vient du latin saeculum, i, qui...) de notre ère, les alchimistes grecs l'utilisent couramment mais c'est surtout la demande croissante en liqueurs au Bas-Empire qui entraîne le développement des distilleries. On attribue à Hypatie (Hypatie d'Alexandrie (en grec ancien Ὑπατία / Hypatia,...) l'invention d'une méthode de distillation, tandis que la première description précise d'une distillerie est due à Zosime de Panopolis au IVe siècle.

Distillation à la cornue dans un alambic (Un alambic est un appareil destiné à la séparation de produits par chauffage puis...).

Au VIIIe siècle, les alchimistes du Moyen-Orient usèrent de la distillation afin de purifier certains produits chimiques utilisés dans l'artisanat : des huiles ou esters (pour les parfums) et de l'alcool. Le premier d'entre eux est assurément le perse Geber qui, vers l'an 800, mit au point (Graphie) de nombreux instruments et des méthodes chimiques toujours en usage (L’usage est l'action de se servir de quelque chose.) aujourd'hui. En particulier, son alambic, précurseur des raffineries modernes, est le premier appareil utilisant une cornue pour purifier les substances, et son principe inspirera les micro-distilleries modernes comme la colonne Hickman. C'est également un autre alchimiste perse, Rhazès (Abu Bakr Mohammad Ibn Zakariya al-Razi, connu aussi comme Razi (persan:...), qui au IXe siècle, distilla le premier le pétrole (Le pétrole est une roche liquide carbonée, ou huile minérale. L'exploitation de...) ou « bitume de Judée », d'où il tira du kérosène (Le kérosène est un mélange d'hydrocarbures contenant des alcanes (CnH2n+2) de...), tandis que l'entraînement à la vapeur est une invention due à Avicenne (Abū ‘Alī al-Husayn ibn ‘Abd Allāh ibn Sīnā (en...) au XIe siècle, pour l'extraction d'huile essentielle (On appelle huile essentielle (ou parfois essence végétale) le liquide concentré et...).

En 1500, l'alchimiste allemand Hieronymus Braunschweig publie le premier livre consacré à cette technique, le Liber de arte destillandi (Livre sur l'Art de Distillation), dont la seconde ( Seconde est le féminin de l'adjectif second, qui vient immédiatement après le premier ou qui...) édition de 1512 sera fortement augmentée.

En 1651, le médecin (Un médecin est un professionnel de la santé titulaire d'un diplôme de docteur en...) John French (1616-1657) publie The Art of Distillation, le premier traité anglais sur la pratique de la distillation, bien qu'on ait pu remarquer qu'il empruntait beaucoup à l'ouvrage de Braunschweig. Les diagrammes illustrant le livre insistent davantage sur le travail des ouvriers que sur le fonctionnement de l'installation.

À mesure que l'alchimie (L'alchimie est une discipline qui recouvre un ensemble de pratiques et de spéculations en...) se constituait en science (La science (latin scientia, « connaissance ») est, d'après le dictionnaire...) avec la chimie (La chimie est une science de la nature divisée en plusieurs spécialités, à...), les récipients appelés cornues équipèrent de plus en plus les appareils à distiller. Alambics et cornues sont des récipients munis d'un bec (Un bec, au sens strict, est une structure anatomique externe qui permet la prise alimentaire et...) latéral allongé pointant vers le bas faisant condenseur à air : ils servent (Servent est la contraction du mot serveur et client.) à condenser le distillat que l'on récupère goutte à goutte à la sortie du tube.

Plus tard, les alambics en cuivre (Le cuivre est un élément chimique de symbole Cu et de numéro atomique 29. Le cuivre...) firent leur apparition ; leurs joints rivetés étaient maintenus étanches par différents expédients, comme de la mie de pain obtenue à partir de farine de seigle (Le seigle (Secale cereale L.) est une plante biannuelle du genre Secale appartenant à la...). Ces alambics comportaient souvent un serpentin traversé d'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les...) froide ajusté à l'extrémité du bec de la cornue qui, accélérant la condensation (La condensation est le nom donné au phénomène physique de changement d'état de la matière qui...), augmentait le rendement de la distillation : c'est cet appareil que les Anglais appellent pot stills.

De nos jours (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la...), les cornues et les alambics ont été largement supplantés dans l'industrie par des méthodes de distillation beaucoup plus efficaces. Toutefois, l'alambic est toujours apprécié pour l'élaboration de fines et de liqueurs comme le cognac, le Scotch whisky et certaines vodkas. Les alambics, faits de différentes matières (bois, poterie, acier (L’acier est un alliage métallique utilisé dans les domaines de la construction...) inox) sont également utilisés de par le monde (Le mot monde peut désigner :) par les petits producteurs. On vend encore de petits alambics pour la production familiale d'eau de fleur (La fleur est constituée par l’ensemble des organes de la reproduction et des enveloppes...) d'oranger ou d'huile (L'huile est un terme générique désignant des matières grasses qui sont à...) essentielle.

Au début du XIXe siècle, les chimistes français jetèrent les bases de l'analyse chimique moderne, notamment en montrant l'importance du pré-chauffage et la rétroaction, puis en 1830 un brevet anglais fut délivré à Aeneas Coffey pour une colonne de distillation de whiskey, qui tournait en continu et que l'on peut considérer comme l'archétype des raffineries de pétrole modernes. En 1877, Ernest Solvay obtint un brevet américain (U.S. Patent) pour une tour de distillation d'ammoniaque, dont il appliqua le principe les années suivantes aux huiles et aux spiritueux.

La promotion du génie chimique en tant que discipline académique à la fin du XIXe siècle amena (Orange est aujourd’hui une marque commerciale propriété de l'entreprise internationale...) une étude proprement scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui...) des procédés de distillation : ainsi, la distillation la plus simple, à l'application la plus connue (alambic), a été étudiée par le physicien (Un physicien est un scientifique qui étudie le champ de la physique, c'est-à-dire la...) John Rayleigh. Puis au début du XXe siècle, l'industrie pétrolière (L'industrie pétrolière traite de la chaîne industrielle du pétrole et du gaz...) donna l'élan nécessaire pour développer des procédés détaillés comme la méthode McCabe-Thiele et l'équation (En mathématiques, une équation est une égalité qui lie différentes quantités, généralement...) de Fenske.

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