Di alam, zat ditemukan dalam bentuk senyawa atau campuran. Jika suatu zat dalam bentuk murni atau senyawa ingin didapatkan, maka suatu campuran perlu dipisahkan.
Cara untuk memisahkan campuran menjadi komponen-komponen penyusunnya dapat dilakukan dengan beberapa cara berikut.
1. Filtrasi (Penyaringan)
Filtrasi adalah pemisahan campuran yang didasarkan pada perbedaan ukuran partikel-partikel zat yang bercampur.
Pada pemisahan cara ini, partikel yang berukuran kecil dapat melewati (lolos) penyaringan, sedangkan partikel lainnya yang berukuran lebih besar tidak dapat melewati lubang-lubang penyaringan.
Zat yang dapat melewati penyaringan disebut filtrat, sedangkan zat yang tidak dapat melewati lubang penyaringan disebut residu.
Hasil penyaringan yang dapat melewati kertas saring adalah partikel yang berukuran molekul.
2. Penguapan
Penguapan adalah salah satu cara pemisahan campuran suatu larutan antara zat terlarut dan pelarutnya.
Caranya, yaitu larutan dipanasi hingga titik didih larutan, sehingga partikel pelarut menguap hingga yang tersisa adalah zat terlarutnya.
Contoh pemisahan cara ini, yaitu proses pembuatan garam dapur yang dilakukan oleh petani garam.
Air laut sewaktu pasang dimasukkan ke dalam petak-petak tanah kemudian diuapkan menggunakan panas matahari dalam waktu beberapa hari sampai diperoleh kristal garam dapur.
3. Distilasi (Penyulingan)
Distilasi adalah pemisahan campuran yang didasarkan pada perbedaan titik didih dari komponen zat yang bercampur.
Zat yang mempunyai titik didih lebih rendah akan menguap lebih dahulu. Pemisahan campuran secara distilasi diterapkan dan digunakan pada pembuatan alkohol, minyak kenanga, dan minyak-minyak lainnya baik dari bunga maupun daunnya.
Akuades (air murni) yang digunakan di laboratorium sebagai pelarut, bahan-bahan kimia juga diperoleh dengan cara distilasi.
4. Kromatografi
Kromatografi dilakukan berdasarkan pada perbedaan warna dan perbedaan kecepatan zat terlarut yang bergerak bersama-sama perlarutnya pada permukaan suatu bahan yang dapat menyerap.
Kromatografi dapat berfungs untuk menguji apakah bahan pewarna pada makanan aman untuk dikonsumsi, menguji keaslian tinta yang digunakan pada dokumen, menguji urine atlet apakah ada obat terlarang (dopping), menguji apakah ada penyalahgunaan narkoba pada urine seseorang, dan menguji apakah persitida yang terdapat pada buah dan sayuran masih dalam batas aman.
5. Sublimasi (Penyubliman)
Sublimasi adalah pemisahan campuran yang didasarkan pada komponen campuran dimana salah satu komponen dapat menyublim (perubahan wujud dari zat padat menjadi gas) sedangkan komponen yang lain tidak dapat menyublim.
Contohnya iodium atau kapur barus yang kotor dapat dipisahkan dan dibersihkan dari kotorannya.
6. Sentrifugasi (Pemusingan)
Sentrifugasi adalah pemisahan campuran zat padat dengan zat padat atau zat cair dengan zat padat dengan cara memutar. Contoh dari pemisahan cara ini adalah pemisahan trombosit dari darah.
7. Corong Pisah
Metode pemisahan corong pisah digunakan untuk memisahkan zat cair yang tidak memiliki daya larut. Misalnya minyak dengan air.
Zat yang memiliki massa jenis yang lebih besar akan berada di bawah dan zat yang memiliki massa jenis lebih kecil berada di atas.
8. Kristalisasi
Kristalisasi merupakan cara pemisahan zat padat dari larutannya sehingga mengkristal. Misalnya, pembuatan gula pasir.
Caranya, air tebu disaring agar kotorannya tidak terbawa. Larutan gula dari air tebu dipanaskan pada suhu tinggi, sehingga air menguap dengan cepat. Hasilnya akan berupa gula yang mengkristal.
9. Amalgamasi
Amalgamasi adalah cara pemisahan zat dengan melakukan reaksi. Misalnya, pemisahan zat untuk mendapatkan emas murni dari bijih emas.