Setiap zat tersusun atas partikel-partikel yang sangat kecil. Keberadaan partikel-partikel dapat dibuktikan, misalnya satu sendok garam dapur dilarutkan dalam segelas air. Larutan garam tersebut dipanaskan sampai mendidih hingga semua air menguap maka garam dapur dapat diperoleh kembali.
Hal ini menujukkan bahwa pemisahan campuran dapat dilakukan berdasarkan pada perbedaan titik didih antara partikel-partikel penyusunnya. Pemisahan campuran dapat dilakukan dengan berbagai cara, sebagai berikut.
1. Filtrasi (Penyaringan)
Filtrasi dilakukan bertujuan untuk memisahkan zat-zat yang dicampur dalam campuran. Pemilihan ukuran penyaring disesuaikan dengan ukuran zat yang akan dipisahkan. Pemisahan campuran dengan memperhatikan perbedaan kelarutan juga dapat dilakukan dengan penyaringan (filtrasi).
Contohnya pemisahan campuran garam dan pasir. Langkahnya dimulai dengan memberikan air pada campuran tersebut. Air merupakan zat pelarut untuk zat-zat yang memiliki sifat terlarut. Dalam hal ini garam dapat dilarutkan oleh air, sedangkan pasir tidak.
Melalui proses penyaringan pasir akan tertinggal, sedangkan air garam lolos dari saringan tersebut. Zat yang tertahan dan tertinggal di kertas saring disebut residu, sedangkan cairan yang dapat lolos dari kertas saring disebut filtrasi.
2. Sentrifugasi
Sentrifugasi adalah pemisahan campuran zat padat dengan zat padat atau zat cair dengan zat padat dengan cara memutar. Cara ini digunakan untuk memisahkan suspensi.
Suspensi tidak bisa dipisahkan dengan cara filtrasi karena partikel-partikelnya dapat melewati saringan atau bahkan menutupi lubang pori-pori saringan sehingga cairan tidak dapat lewat.
Campuran yang akan dipisahkan diletakkan pada tabung dan dikunci pada gagang atau rotor untuk mengitari sebuah alat atau mesin pemutar. Badang vertikal di tengahnya diputar dengan motor listrik. Batang itu berputar dengan sangat cepat.
Tabung akan mengayun dengan cepat tetapi mulut tabung tetap menghadap ke tengah. Sentrifugasi yang terkecil dapat memutar dengan kecepatan 2000 putaran/menit (rpm). Karena pemutaran ini, zat yang partikelnya besar akan terkumpul di pusat (tengah-tengah) tempat itu sehingga terpisah dari zat lainnya.
Sentrifugasi dapat digunakan untuk memisahkan susu menjadi susu krim dan susu skim. Sentrifugasi juga dapat digunakan untuk memisahkan komponen-komponen darah.
3. Distilasi (Penyulingan)
Distilasi (penyulingan) adalah proses pemisahan campuran zat cair yang dasarkan pada perbedaan titik didih zat. Proses pemisahan campuran dengan cara penyulingan dilakukan dengan dua proses, yaitu penguapan dan pengembunan.
Contoh pemisahan campuran dengan cara distilasi, antara lain memperoleh bensin dari campuran antara lain dan bensin memperoleh air murni dari campuran air yang sudah terkotori zat padat yang larut di dalamnya, memperoleh air dari campuran air dan garam.
4. Kromatografi
Kromatografi merupakan proses pemisahan campuran yang didasarkan pada pemisahan campuran yang didasarkan pada perbedaan kecepatan merambat antara partikel-partikel zat yang dicampur pada suatu medium.
Pemisahan campuran dengan cara kromatografi pada umumnya digunakan untuk mengidentifikasi suatu zat yang berada dalam suatu campuran. Prinsip kerjanya didasarkan pada perbedaan kecepatan merambat antara partikel-partikel zat yang bercampur dalam suatu medium diam ketika dialiri suatu medium gerak.
Contoh penggunaan metode kromatografi adalah untuk mendeteksi keberadaan zat kimia seperti pestisida dan herbisida pada sayuran.
5. Sublimasi
Sublimasi adalah perubahan zat dari wujud padat menjadi gas dan sebaliknya. Pemisahan campuran dengan sublimasi dilakukan pada zat-zat yang dapat menyublim.
Zat yang dapat menyublim antara lain, kapur barus, iodin, kafein. Langkah-langkah kerja untuk pemisahan iodin kotor dengan sublimasi sebagai berikut:
- Iodin kotor dimasukkan ke dalam gelas kimia.
- Gelas kimia ditutup dengan gelas arloji yang telah diisi dengan butiran es.
- Gelas kimia dipanaskan dengan api kecil.
- Lodin akan menyublim (padat ke gas).
- Setelah uap mendekat dasar kaca arloji akan terjadi sublimasi (gas ke padat).
- Lodin murni menempel pada dasar kaca arloji dan pasir tetap tertinggal di gelas kimia.