O melhor tipo de destilação para separar os constituintes da gasolina é a destilação fracionada. Nesse processo, a mistura é aquecida em uma coluna de destilação, onde ocorre a vaporização dos componentes com diferentes pontos de ebulição. Os vapores sobem pela coluna e são resfriados em diferentes alturas, formando diferentes frações líquidas. A fração que contém a gasolina é coletada em uma das etapas intermediárias da coluna, onde a temperatura é adequada para a sua condensação. A destilação fracionada é possível devido às diferentes temperaturas de ebulição dos componentes da mistura, que permitem a separação dos mesmos por meio da vaporização e condensação controladas.
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