שיטות הפרדת תערובות פותחו כיוון שבטבע חומרים יימצאו בתערובות ולא במצב של חומר טהור. במהלך התפתחות חקר מדעי הטבע והתפתחות תעשיות נפחות, זיגוג, טקסטיל, תרופות ועוד נוצר ביקוש לחומרים נקיים יותר, בדרגת טוהר גבוהה יותר.
בתעשיות שונות שיטות הפרדת תערובות מבוצעות בהתאם לחומרי הגלם הנדרשים. מחלקים את שיטות ההפרדה לשיטות הפרדה פיזיקליות או שיטות הפרדה כימיות.
שיטות הפרדה פיזיקליות
- סִינּוּן – הפרדת חלקיקים לפי גודלם בעזרת מַסְנֵן (פילטר, filter) או מסננת. לדוגמה סינון מקורות מים-טבעיים בהפקת מי-שתייה בעזרת מסנן, או סינון גרגרי זהב ממי נהר. דוגמאות נוספות: סינון פסטה לאחר בישול במטבח, קרם הגנה המסנן את הקרינה המגיעה לעור הגוף.
- מְסִיסוּת – חומרים שונים מתמוססים במֵמֵסִים שונים ובמידה שונה. מסיסות החומר תלויה בסוג האטומים המרכיבים את החומר ובתְּצוּרָה (מבנה, מערך) בהם מסתדרים האטומים. בין חומרים שונים תִּהְיֶינָה אִינְטֶרְאַקְצִיּוֹת (כוחות משיכה ודחייה) שונות ולכן יתמוססו בצורה שונה. לדוגמה ניתן להפריד בין תערובת מלחים המכילה מלחים קלי-תמס שיתמוססו ומלחים קשי-תמס שישקעו.
- זִקּוּק – שיטת הפרדה לתערובות במצב צבירה נוזל לרוב בהתבסס על טמפרטורת הרתיחה של מרכיבי התערובת. לדוגמה הפרדת נפט גולמי במגדל זיקוק לפחמימנים שונים כך שהפחמימן בעל טמפרטורת הרתיחה הנמוכה ביותר ייצא ראשון בחימום. במעבדות חקר יש גם שימוש בשיטת זיקוק בקנה מידה קטן מהמצוי בתעשייה.
- צֶנְטְרִיפוּגָה (סַרְכֶּזֶת) – במכשיר צנטריפוגה תערובת נעה בתנועה סיבובית מחזורית במהירות גבוהה וכתוצאה מכך מרכיבי התערובת נפרדים לפי הצפיפות הספציפית (צפיפות מָסָתִית). מרכיבי התערובת עם הצפיפות הגבוהה ביותר יימצאו בתחתית הכלי. צנטריפוגה היא שיטה נפוצה להפרדת מרכיבי הדם לאחר תרומה או בדיקת דם.
- אֵלֶקְטְרוֹפוֹרֵזָה – שיטת הפרדה לתרכובות אורגניות וביולוגיות המומסות בג׳ל לפי התנהגותן בשדה חשמלי.
שיטות הפרדה כימיות
- מיצוי – שיטת הפרדה המתבססת על מסיסות רכיב בממסים שונים. בעת ביצוע מיצוי מוסיפים תערובת חומרים למשפך-מפריד המכיל שתי שכבות של ממסים. מטרת המיצוי היא להגיע למצב של שיווי משקל בו הרכיב הרצוי מתמוסס בשכבת ממס אחת וכך תבוצע הפרדה.
- כְּרוֹמָטוֹגְרַפְיָה – טכניקת עבודה כימית בה תערובת מומסת בממס הנקרא ״פאזה ניידת״ הנעה במערך (קפילרה, צינור וכדומה) המכונה ״פאזה נייחת״. לפי האופי הכימי של רכיבי התערובת כך תבוצע הפרדה של התערובת. יש רכיבים הנקשרים יותר לפאזה הניידת וכך יעברו מרחק רב, בניגוד לרכיבים הנקשרים יותר לפאזה הנייחת וכך יעברו מרחק קצר יותר. כרומטוגרפיה היא שיטה נפוצה ויעילה לאפיון מרכיבי תערובות בתעשייה ובמחקר. קיימות שיטות כרומטוגרפיה רבות ביניהן TLC כְּרוֹמָטוֹגְרַפְיָה בְּשִׁכְבָה דַּקָּה, HPLC כְּרוֹמָטוֹגְרַפְיַת-נוֹזֵל מְעֻלָּה (או בלחץ גבוה) ועוד.
