蒸餾法制備純水是利用雜質與水的沸點不同,雜質與水蒸氣不能一同蒸發而達到分離水中雜質的目的。
水中雜質分為揮發性和不揮發性兩類。不揮發性雜質,包括大多數無機鹽、堿和某些有機化合物。這類雜質用蒸餾法很容易除去。而對于水中的揮發性雜質,如溶解在水的氣體、多種酸、有機物及某些鹽的分解產物也會隨水蒸氣蒸循出進入餾出液而無法分離。
解決分離揮發性雜質的辦法,是在水中加入一些試劑,使雜質的揮發性轉變為不揮發性。例如,在水中加入高鎰酸鉀,可將有機物氧化成二氧化碳和水,達到除去有機物的目的。為了除去水中揮發性酸和溶解在水中的酸性氣體,可以通過加入堿性物質與水中的酸性物質在蒸餾前化合。此類的堿性物質可使用氧化銳、過氧化鈉等,可中和水中的硝酸、二氧化碳和硫化氫等酸物質,達到分離此類揮發性的酸類物質。此外,水中存在氨和胺類物質可加入銘酸酎或磷酸酊與之化合,通過蒸餾達到分離。
在分析實驗室中,用蒸餾法制備純水通常采用以下兩類蒸餾器:硬質化學玻璃制成的蒸餾器和石英蒸餾器。使用銅或其他金屬制成的蒸餾器,蒸得的蒸餾水中所含的金屬雜質,例如銅、錫等,其濃度往往高于原水。不適用于痕量元素的分析。使用硬質化學玻璃制成的蒸餾器所得到蒸餡水比較純凈,適用于常規用途。由于硬質化學玻璃中含有一定數量的硼,故所得的蒸餾水不適用于硼的測量。石英蒸餾器所得到蒸餾水更為純凈,適合于一般實驗室痕量元素的分析工作。但是石英蒸餾器價格昂貴,蒸餾瓶體積比較小,出水率比較低,適合科研和少量樣品的分析測試用水,若樣品數量多,用水數量大則無法適應。
亞沸蒸餾水適合制備高純水。近年來出現的一種新型石英亞沸蒸餾器,其加熱方式是將電阻絲封閉在石英管中置于液面上方的間接加熱。其特點是在液面上方加熱,使液面始終處于亞沸狀態,可使水蒸氣帶出的雜質降至最低。該裝置還適用于制備高純酸(如HCI、HNO3)和氨水。
亞沸蒸餾水另外一種加熱方式是光加熱。以燈光作熱源,照射液體表面,水從液面氣化蒸發,可避免沸騰時攜帶或沿表面蠕升的現象發生,蒸得的水極純,可稱為高純水。