Індивідуально чиста речовина володіє певним набором характеристичних властивостей. Від чистих речовин слід відрізняти суміші речовин, які можуть складатися з двох або більшої кількості чистих речовин, що зберігають притаманні їм властивості.
Суміші речовин діляться на гомогенні (однорідні) і гетерогенні (неоднорідні). У таблиці наведені різні приклади можливих сумішей речовин у різних агрегатних станах.
Б. Рідке у твердому: рідина в пористих тілах, наприклад ґрунти
Б. Газоподібне в твердому: пористі матеріали, наприклад пемза, пінопласт
Б. Газоподібне в рідкому: піни, наприклад мильна піна
В гомогенних сумішах складові частини не можна виявити ні візуально, ні за допомогою оптичних приладів, оскільки речовини знаходяться в роздробленому стані на мікрорівні. Гомогенними сумішами є суміші будь-яких газів і істинні розчини, а також суміші деяких рідин і твердих речовин, наприклад сплави.
У гетерогенних сумішах або візуально, або за допомогою оптичних приладів можна розрізнити області (агрегати) різних речовин, розмежовані поверхнею розділу; кожна з цих областей всередині себе гомогенна. Такі області називаються фазою.
Гомогенна суміш складається з однієї фази, гетерогенна суміш складається з двох або більшої кількості фаз.
Гетерогенні суміші, в яких одна фаза у вигляді окремих частинок розподілена в іншій, називаються дисперсними системами. У таких системах розрізняють дисперсійне середовище і дисперсну фазу (роздроблена в дисперсійному середовищі речовина).
Чистими речовинами називаються речовини, які при проведенні фізичних методів не розділяються на два або більше інших речовин і не змінюють своїх фізичних властивостей.
У природі не існує абсолютно чистих речовин. Наприклад, так званий особливо чистий алюміній все ще містить 0,001% домішок інших речовин. Таким чином, абсолютно чиста речовина – це абстракція. Коли мова йде про яку не-будь речовину, то хімія користується цією абстракцією, тобто вважає, що речовина істинно чиста, хоча практично береться речовина з деяким вмістом домішок. Звичайно, хімік повинен прагнути використовувати у своїй практиці по можливості чисті речовини, що містять мінімальну кількість домішок, слід враховувати, що навіть незначний вміст домішок може істотно змінити хімічні властивості речовини.
Хімічна промисловість випускає реактиви різного ступеня чистоти, так що у хіміка завжди є вибір, залежно від мети використання реактиву. Так, для приготування охолоджувальних сумішей доцільно застосовувати технічний (невисокою ступеня очищення) хлорид натрію, тоді як для вивчення хімічних властивостей NaCl слід взяти хімічно чистий реактив.
За допомогою фізичних методів розділення можна провести поділ сумішей на їх складові частини, тобто на відносно чисті речовини.
Змочуваність
Розмір часток
Розчинність
Магнетизм
Флотація, пінна флотація
Просіювання
Екстракція, вилуговування
Магнітна сепарація
Щільність
Розмір часток
Розчинність твердої речовини
Седиментація, декантація (зливання рідини з осаду)
Фільтрування
Кристалізація
Розмір часток
Електричний заряд твердих частинок
Фільтрування
Електро-фільтрування
Температура кипіння
Розчинність
Дистиляція
Екстракція
Розчинність газу
Відгонка газу (шляхом підвищення температури), промивання за допомогою іншої рідини
Абсорбційність
Адсорбційність
Розмір частинок
Маса
Абсорбція (поглинання об’ємом сорбенту)
Адсорбція (поглинання поверхнею сорбенту)
Дифузія
Центрифугування