Pemisahan dan Pemurnian Zat Secara Fisik

Pemisahan dan pemurnian zat  adalah proses pemisahan komponen-komponen dalam suatu campuran atau zat heterogen menjadi komponen yang lebih murni atau homogen tanpa mengubah sifat atau komposisi kimia  masing-masing komponen. Hal ini dilakukan dengan memanfaatkan perbedaan sifat fisik seperti titik didih, titik leleh, kelarutan, kepadatan, dan ukuran partikel. Pemisahan fisik dan pemurnian zat melibatkan pemisahan komponen dalam  campuran atau zat heterogen menjadi komponen yang lebih murni. Bersifat homogen atau  tanpa mengubah sifat atau komposisi kimia  masing-masing komponen. Hal ini dilakukan dengan memanfaatkan perbedaan sifat fisik seperti titik didih, titik leleh, kelarutan, kepadatan, dan ukuran partikel. Tujuan utama pemisahan dan pemurnian adalah memperoleh komponen yang lebih murni atau homogen dari suatu campuran. Zat atau bahan dapat dipisahkan dari suatu campuran karena campuran mempunyai sifat-sifat berbeda yang menjadi dasar pemisahan campuran. Pada kenyataannya, pemisahan dan pemurnian tidak dapat dipisahkan.
Ada berbagai cara pemisahan dan pemurnian suatu zat dari campurannya secara fisik yaitu dekantasi, filtrasi, kristalisasi, dan adsorpsi fisik.
1.Dekantasi adalah proses pemisahan cairan dari padatan dan cairan lain yang tidak dapat bercampur (tidak bercampur), dengan cara menghilangkan lapisan cairan di bagian atas dari lapisan padatan atau cairan di bawahnya. Contohnya pada pemisahan pasir dalam air. Prinsip dari dekantasi adalah memanfaatkan gaya gravitasi yang menyebabkan partikel padat yang lebih berat seperti pasir mengendap di dasar wadah, sementara cairan yang lebih ringan seperti udara berada di bagian atas. Metode ini sangat sederhana dan efektif untuk memisahkan campuran padat-air yang memiliki perbedaan kepadatan yang cukup besar.
2.Filtrasi adalah proses pemisahan bahan padat dari cairan (larutan) dengan melewatkannya melalui medium berpori atau berserat. Tujuan utama dari proses filtrasi adalah memisahkan padatan tersuspensi dari cairan Filtrasi digunakan untuk memisahkan partikel padat yang tersuspensi dalam cairan, seperti lumpur, pasir, atau endapan lainnya. Ini penting dalam banyak industri seperti pengolahan udara, pengolahan makanan, dan industri kimia. 

Contohnya yaitu filtrasi pada campuran gula dan etanol. Jika melakukan penyaringan langsung pada campuran gula dan etanol, maka hasil yang akan diperoleh adalah: Filtrat (cairan yang lolos melewati filter) Filtrat akan berupa larutan gula dalam etanol. Gula merupakan zat padat yang larut dalam etanol, sehingga akan lolos filter bersama pelarutnya (etanol). Residu (padatan yang tertahan di filter) Pada filtrasi campuran gula-etanol yang homogen, seharusnya tidak akan ada residu padat yang tertinggal di atas filter, karena gula terlarut sempurna dalam etanol. 

Namun jika terdapat kotoran atau pengotor padat lain dalam campuran, maka pengotor tersebut akan tertahan di atas filter sebagai residu. Jadi, hasil filtrasi campuran gula-etanol yang homogen hanya akan menghasilkan filtrat berupa larutan gula dalam etanol, tanpa adanya residu padat yang tertinggal di filter.
3.Kristalisasi adalah proses pembentukan kristal padat dari suatu larutan, lelehan, atau fase uap. Dalam kristalisasi, molekul atau ion dalam fase cair atau gas tersusun secara teratur membentuk struktur kristal padat. Pembentukan kisi kristal teratur. Kristal terbentuk ketika molekul atau ion tersusun dalam pola yang berulang secara teratur, membentuk kisi kristal yang spesifik untuk setiap bahan. Pemisahan zat terlarut dari pelarut. 

Kristalisasi sering digunakan untuk memisahkan zat terlarut dari pelarut, di mana zat terlarut membentuk kristal padat sementara pelarut tetap dalam fase cair. Contohnya yaitu kristalisasi garam dapur dengan air. Proses kristalisasi garam dapur dengan air memanfaatkan kelarutan garam yang terbatas dalam udara. Saat larutan menjadi jenuh, kelebihan garam akan mengkristal membentuk padatan kristal murni yang dapat dipisahkan dari larutan induknya.
4.Adsorpsi fisik (fisisorpsi) adalah proses interaksi molekul atau partikel pada permukaan padatan dengan cara interaksi fisika yang relatif lemah. Tujuan Adsorpsi Fisik: a.) Pemisahan dan pemurnian: Adsorpsi fisik digunakan untuk memisahkan komponen tertentu dari campuran gas atau cairan dengan mengadsorpsinya pada permukaan padatan. b.) Penghilangan kontaminan: Adsorpsi fisik efektif untuk menghilangkan kontaminan seperti bau, warna, atau molekul organik dari udara, udara, atau cairan lainnya. c.) Penyimpanan gas: Adsorben dapat digunakan untuk menyimpan gas seperti hidrogen atau gas mulia dengan cara mengadsorpsinya pada permukaannya. d.) Katalis heterogen: Adsorpsi fisik dapat menjadi langkah awal dalam reaksi katalis heterogen, di mana molekul reaktan diadsorpsi pada permukaan katalis padat sebelum terjadi reaksi. Contohnya yaitu adsorpsi fisik pada pewarna makanan dengan karbon aktif.