Ya que casi todas las cosas están hechas de mezclas de varias sustancias, no resulta sorprendente saber que entre las actividades más importantes de los químicos está precisamente la de separar mezclas. Lo hacen para identificar las sustancias que componen una mezcla y así saber cuánto hay de cada una en cierto material, o para aislar las sustancias y poder utilizarlas por separado. Una vez que las identifican pueden descubrir muchas de sus propiedades.
Cuando se forma una mezcla las sustancias que la componen mantienen sus propiedades originales. Como las sustancias en una mezcla sólo están incorporadas una a otra, en principio pueden separarse por medios sencillos sin cambiar su identidad. Por ejemplo, la sal en una mezcla de agua con sal sigue siendo la misma y puede separarse evaporando el agua. Al separarlas, el agua y la sal conservan sus propiedades originales.
En la industria petrolera se utiliza la destilación como proceso de purificación. En la imagen se muestra una refinería petrolera.
Si se reconocen los componentes de algunas mezclas pueden evitarse efectos adversos. Un ejemplo de esto es el alcohol medicinal, una mezcla que contiene etanol pero puede contener pequeñas cantidades de metanol, otro alcohol que puede dejar ciegas a las personas si lo ingieren en grandes cantidades. Para evitar su consumo, los fabricantes de alcohol medicinal le agregan otras sustancias malolientes y con sabor desagradable. Si no pudieran identificarse las sustancias y conocer sus propiedades, no se tendrían razones para no consumir metanol y habría una gran cantidad de personas ciegas.
También se separan las mezclas para obtener uno o varios de sus componentes como cuando se desala agua de mar para obtener agua y sal para consumo humano, o cuando se obtiene gasolina a partir de petróleo.
Las mezclas se separan con base en alguna de sus propiedades. Existen varios métodos para separar los componentes de una mezcla sin alterar sus propiedades. Estos procedimientos se denominan métodos físicos y consisten en identificar y aprovechar las características de la sustancia que se quiere separar de las demás.
Por ejemplo, para separar algunas de las sustancias del petróleo se aprovecha que cada una tiene temperatura de ebullición distinta. Si la mezcla se calienta, poco a poco cada componente se evapora a diferente temperatura y es posible condensarlos por separado. De esta forma se pueden aislar y recuperar algunos de los componentes.
La sal y la arena pueden separarse sabiendo que la sal es soluble en agua y la arena no. La propiedad que se utiliza para la separación es la solubilidad. En el caso del vinagre, la temperatura de ebullición es la propiedad que puede utilizarse, ya que el ácido acético y el agua que forman la mezcla tienen distintas temperaturas de ebullición y, por ello, pueden separarse mediante destilación. Para la mezcla de limadura de hierro con arena puede utilizarse un imán, en el que se quedará pegado el hierro pero no la arena. La propiedad que se usa en este caso es el magnetismo de uno de los componentes de la mezcla.
