我们身边某些物质是混合物，它们由两种或两种以上的物质组成，而仅由一种物质组成的物质称为纯净物。土壤、空气、牧草、啤酒和牛奶都是混合物，糖则是一种纯净物。
有时，很容易观察到混合物中的不同物质，例如，玉米和蚕豆组成的混合物以及土壤就是如此。但是，许多混合物看上去好象只是由一种物质组成，如啤酒。对啤酒这样的混合物，只有将其分离成它的组成物，才能证明它是混合物。
通过检验物质的性质，可以查明该物质是纯净物还是不纯物。每一种纯净物均具有其区别于其它任一纯净物的一系列性质。例如纯水之所以不同于其它液体，这是因为它是唯一在0℃时凝固，在℃时（海平面上）沸腾和密度为1克/立方厘米的物质。
如果所取的水样在℃（在海平面上）沸腾，且密度大于1g/cm，这就可以知道，该水样肯定是水和其它物质的混合物。尽管有时混合物看起来好象是一种纯净物，但混合物的某些性质肯定与组成该混合物的纯净物的性质有所不同。
某些分离物质的方法
图1.1表示如何从纯砂粒、食盐和水所形成的混合物，将其三种组分分离开来。在此图中有几个重要的名词术语，读完本章即可理会它们的含义。
过滤和蒸发
如果将食盐同水混合振荡，则食盐“消失”掉。
图1.1我们把这种现象说成是食盐溶解于水形成了溶液。但是，如果把砂子加入水中，就会看到砂粒或“悬浮”在水中，或沉到容器底部形成砂层。食盐可溶于水而砂子不能溶于水。
过滤是把不溶性固体与液体分离开来的一种方法。在一些农村里，就是利用过滤的方法来清洁含有泥沙的河水。如图1.2所示，在水桶口蒙上一块布，然后将混浊的河水倒入桶内，泥沙不能透过布面上的细孔，而水却能够穿过布进入水桶。
图1.2我们常用的自来水往往经水厂进行过滤净化处理。当水缓缓流过由砂石构成的颗粒床时，水中夹带的颗粒物质被截留，清水由床底流出。
蒸发是把可溶性固体物质从其溶液中分离出来的一种方法。加热溶液，把液体（溶剂）蒸发掉，就可得到固体物质（溶质）。
如果只是蒸发掉溶液中的部分溶剂，那么可获得浓度较大的溶液，使这部分溶液冷却，就可得到溶质的晶体，这种过程称为“结晶”。结晶之所以发生，是因为在相同体积的溶剂中，较低温度时只能溶解较少量的溶质，因此，未被溶解的溶质则以固体结晶析出。
实验1分离砂子和食盐的混合物
把砂子和食盐的混合物放入盛有水的烧杯并进行搅动，然后用图1.3所示的装置进行过滤，滤纸的作用与图1.2中布的作用相同。现在从食盐溶液（滤液）中提取固体的食盐。把滤液倒入蒸发皿中（图1.4a）加热，直到里面剩下很少量的溶液为止。然后把剩下的滤液放在蒸气浴上加热（图1.4b）。观察蒸发皿边缘上的食盐晶体。
蒸馏由滤液制的固态食盐可用图1.4所示的两种方法。这两种方法都是把两种物质的混合物分离成溶剂和溶质两部分。然而，蒸馏不同于蒸发，蒸馏可获得两种而不只是其中的一种物质，其原因是在蒸馏中人们把从液体中挥发出来的蒸气“收集”后，又在其它容器内将其冷凝成了液体。
试验图实验2由食盐水制取纯水
允许品尝本实验所用的液体，但决不许可品尝实验室里的任何其它物品，因为许多物质对人体是很有害的。在约25立方厘米的水中溶入一勺食盐，品尝溶液的味道。把溶液倒入一可加热的试管中，并加入少许浮石。然后用图1.5所示的装置对溶液进行加热。当溶液开始沸腾，即把火关小，以使液体缓缓地沸腾。
·试管内可观察到什么现象？继续加热，直到试管内收集到液体约为2立方厘米为止。
·这时试管内的液体尝起来是咸味的吗？
·此刻食盐到哪里去了？
在所有的蒸馏过程中，较易挥发的物质（沸点低的物质）首先汽化，剩下较难挥发的物质。随着温度的升高，较难挥发的物质也被汽化。但是，象食盐这样的“不挥发”物质只有在很高的温度下才能汽化。
试验图用一般的蒸馏方法很容易将一种可挥发物质（如水）和一种不挥发物质（如食盐）完全分离开，但要分离两种挥发性接近的物质却要困难得多。通常出现的情况是，馏出物中仍同时含有两种物质，只不过所含的易挥发物质比原混合物中多一些。图1.6示出了非洲的一些农村自制的用来蒸馏啤酒（酒精和水的混合物）的装置。
“本地杜松子酒”作为馏出物收集起来，尽管其中还含有大量的水，但酒精含量要高于啤酒。用这类装置不能使酒精和水完全分离，当希望从酒精和水的混合物中分离出高纯度的酒精时可采用一种称为精馏的特殊蒸馏方法（图1.7）。
图1.7蒸馏柱内装有许多玻璃球，混合物沿此柱上升过程中，酒精的浓度越来越高。在柱顶液体中酒精浓度可达95％。
纸上色层分析
墨水挥发至干会剩下固态物质，这就是使墨水呈现一定颜色的物质。下面的实验证明了染料不是单质而是一种混合物。
实验3分离墨水中的染料
将一滴墨水滴加到置于蒸发皿上的一张滤纸的中心部位（图1.8）。然后用滴管小心地在墨迹处滴上几滴水，让水慢慢将纸渗透，不要让水溢到别处，否则就不能得到理想的实验结果。
部分染料随水在滤纸上扩散开去，但它们扩散到的范围有所不同，这样，若干条不同颜色的色带就出现在距墨迹中央不同距离的地方。这种方法可用来分离混合物中含有的少量的物质，人们称这种方法为纸上色层分析。
实验结束，将滤纸裁下，从而将一种染料与其它染料分开。
习题1.下面是一段关于岩盐的短文，试把下面的词填入短文的空白处。晶体，溶解，蒸发，过滤，滤液，不纯，纯净，溶液世界上许多地方发现一种形状与岩石类似的盐，称为岩盐。岩盐的_____见图1.9。从地下采掘的岩盐常夹带有砂石，因此这种盐是_____的。为了由岩盐制得_____的食盐，首先要把岩盐中的岩石粉碎，然后将岩盐放入水中。盐可_____于水但砂石却不能，_____这种混合物，把盐_____作为_____收集在长颈瓶内。然后，对长颈瓶内的液体进行_____，以除去所含的水，剩下的即为食盐。
2.说明如何借助家用器具由食盐水制取纯净的水。
3.蔗糖是多种物质的混合物，其中一些物质（如糖本身）可溶于水，而有些物质则不溶于水。说明如何借助家用器具由蔗糖制取可溶物质的溶液。怎样由这种溶液提取出固体物质？
4.图1.10是生长在肯尼亚高原上的几种白花，用己烷作萃取剂可从这些花中提取出一种称作“除虫菊”的杀虫剂。试叙述：
（a）怎样由这种白花制取含除虫菊的己烷溶液？
（b）怎样由己烷溶液制取除虫菊（提示：己烷的沸点远低于除虫菊的沸点）。
5.本地杜松子酒（§1）是无色液体，而由此酒制取的啤酒却呈咖啡色，解释二者呈现不同颜色的原因。
6.原油是由具有不同沸点的多种液体组成的混合物。炼油厂用精馏方法将原油分离成不同的组分（馏分）。其工艺流程示于图1.11。
图1.11本题中的蒸馏塔在结构上要比图1.7中的塔复杂。易挥发的液体汽化成气体，然后沿塔上升、部分气体在塔的不同部位凝成液体并在塔盘上聚集后溢出，一小部分未凝成液体的气体上升到塔顶。
（a）塔内温度由塔底到塔顶有什么变化？
（b）为什么不同的气体要在不同的塔盘上凝成液体？
（c）比较汽油和燃料油挥发性的大小。
（d）那些上升到塔顶仍不凝结为液体的物质，其沸点高低如何？
（e）为什么一些液态的残余馏分汇集在塔底？
