分子蒸馏是一种在高真空下进行的特殊蒸馏技术,其工作原理基于以下几个关键概念：

分子运动平均自由程：在一定的温度和压力下,气体分子在两次连续碰撞之间所经过的平均路程称为分子运动平均自由程。不同物质的分子,由于其分子量、分子大小和结构的不同,分子运动平均自由程也不同。

分子蒸馏过程：

首先,待分离的混合物被加热,使其蒸发形成蒸汽。

在高真空环境下,分子之间的碰撞几率大大降低。由于轻分子（分子量较小的分子）的平均自由程较大,它们能够不受阻碍地在蒸发面和冷凝面之间直线飞行。

而重分子（分子量大的分子）的平均自由程较小,它们在飞行过程中更容易与其他分子发生碰撞,难以到达冷凝面。

蒸发面和冷凝面之间通常有一定的距离和温度差。轻分子能够顺利到达温度较低的冷凝面并凝结成液体被收集,而重分子则留在蒸发面附近或返回蒸发面,从而实现了混合物中不同组分的分离。

例如,在分离鱼油中的不同脂肪酸成分时,分子量较小的脂肪酸分子能够更快地从蒸发面到达冷凝面,从而被分离出来,得到纯度较高的产品。

总之,分子蒸馏利用了不同分子平均自由程的差异,在高真空条件下实现了高效、温和的分离,特别适用于热敏性、高沸点、易氧化物质的分离和提纯。