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在混合物分离时，常用的方法有结晶技术、萃取技术、蒸馏技术、膜分离技术、离子交换技术等。它们在使用时各有优势，利用优势互补，可以实现最佳分离效果，不仅可以减少三废排放，还可为企业带来经济效益。
一、分离的基本方法
1、结晶技术
结晶是提纯固体物质的重要方法之一。 结晶具有良好的选择性，是化工和生物技术等领域常用的制备纯物质的精制技术。结晶分离过程是同时进行的多相传质与传热的复杂过程，受多种因素影响。
从溶液中析出晶体的过程，从本质上看是固-液多相离子平衡的移动。溶液中的溶质分子或离子相互碰撞、凝集在一起，形成晶体微粒，即晶核。因而，在结晶过程中控制晶核的形成及其数量，对晶体的质量如粒度、均匀程度等有着重要的影响。晶核形成后，晶核进一步从溶液中取得构晶离子，溶液中的构晶离子向晶核表面扩散，并沉积在晶核上，使晶核逐渐成长，形成晶体。影响晶核生长的主要因素为结晶介质和溶液的过饱和度。此外，搅拌可以降低固液界面的滞流层即液膜的厚度，从而可以提高其成长速率。
然而，该技术的进一步深入研究还存在一些问题。高压下结晶过程的机理；产品的稳定性与晶体结构、结晶工艺条件之间的依赖关系；高压环境下结晶过程的具体基础数据的测定；结晶过程模拟和控制；生产成本较高，涉及高压操作，对设备要求高。由于其机理的研究还不充分，限制了它的应用和产业化的进程。
2、 蒸馏（精馏）技术
蒸馏是分离均相液体混合物常用的方法。基本原理是利用混合液中不同组分的挥发度有差异进行分离而得到纯度较高的组分， 当混合液被加热至沸腾后只能有一部分气化，这样造就了一种具备气相、液相两相共存的体系。
由于各组分具有不同的挥发性，在这种环境中液相和气相的组成就会不一样；易挥发组分（沸点低的组分）在气相中的浓度比在液相中的浓度要大，难挥发组分（沸点高的组分）在液相中浓度比在气相中的浓度要大。若采取一定的工艺措施将气相中的蒸气进行冷却， 就会有一部分蒸气冷凝下来， 冷凝液中的重组分浓度要比气相中重组分浓度高。
多组分溶液经过上述一次部分气化和部分冷凝过程进行分离的方法就是简单蒸馏。简单蒸馏是对溶液进行一次部分气化，只能获得部分分离。若将蒸馏所得的冷凝液象这样的部分气化与部分冷凝过程经过多次进行以后，最终就可以在气相中得到较纯的轻组分，在液相中得到较纯的重组分。多组分混合液进行多次部分气化与部分冷凝过程而达到分离的方法即为精馏，它可以使组分得到几乎完全得分离。精馏和蒸馏的最大区别是有无回流。
其缺点是，反应物与产物必须有挥发度的差别，对慢反应所需的时间长，精馏塔内存在液体分布的问题，温度和工艺条件须匹配。化学反应过程对所分离物系的纯度、进料组成、相对挥发度及塔的操作压力都有一定的要求。
3、萃取技术
萃取是利用物质在不同溶剂中溶解度的不同来进行分离的基本操作，其过程为某物质从其溶解或悬浮的相中转移到另一相中。
萃取技术在天然产物的提取与分离和物质的纯化中经常使用。中药的浸取是溶剂进入药材，将有效成分从固相转移到液相的过程。一般认为，有效成分在药材中的扩散是决定浸出速率的主要步骤。影响浸出的因素主要有溶剂、温度、压力、固体药材粒等。
操作，对一般溶剂萃取较昂贵。开发新型萃取材料，改善性能有时萃取需高压，增加对萃取物的萃取量，不必使用价格昂贵的检测器，是目前萃取技术面临的亟待解决的问题。
4、离子交换技术
离子交换法是利用离子交换剂和溶液中的离子发生交换反应进行分离的方法。例如，用R—OH代表处理后的阴离子交换树脂，交换反应过程如下：R—OH + CN- —RCN + OH- ；2R—OH + Zn（CN）42-—R2Zn（CN）4 + 2OH-；2R—OH + Cu（CN）32-—R2Cu（CN）3 + 2OH-；4R—OH + Fe（CN）64 -—R4Fe（CN）6 + 4OH-；Pb（CN）42 -、Ni（CN）42 -、Au（CN）2-、Ag（CN）2-、Cu（CN）2- 等吸附與上述类似，硫氰化物阴离子在树脂上的吸附力比CN-大，更易被吸附在树脂上。R—OH + SCN-—RSCN + OH-。在强碱性阴离子交换树脂上，提金氰化厂废水中主要几种阴离子的吸附能力为：Zn（CN）42 - >Cu（CN）32->SCN->CN->SO42 -。再选取合适的酸度和解吸剂，将其分别解吸，就可达到回收的目的。
5、膜分离技术
膜分离技术是物质分离技术中的一个单元操作。膜分离法的最大特点是驱动力主要为压力，是用半透膜分离均相混合物中不同组分的一种方法。膜分离过程是以选择性透过膜为分离介质，以膜两侧存在的压力差为推动力，使原料选择性透过膜介质，达到分离、提纯的目的。
目前己经深入研究和开发的膜分离技术有微滤、超滤、纳滤、反渗透、电渗析、渗透汽化和气体分离等方法。正在开发研究新的膜过程有：膜蒸馏、支撑液膜、膜萃取、膜生物反应器、控制释放膜、仿生膜以及生物膜等过程。膜分离过程没有相变，节能，高效， 无二次污染，操作过程一般比较简单，经济性好，可以直接放大，可专一配膜。
与蒸馏、结晶、萃取等传统的分离方法相比，膜分离具有以下优点：① 分离过程中不发生相的变化，能耗小；② 在常温下进行，特别适用于热敏感物质，如蛋白质、酶、药品的分离、分级、浓缩和富集；③ 应用范围广， 对无机物、有机物及生物制品都可适用， 还适用于许多特殊溶液体系的分离，如溶液中大分子与无机盐的分离、一些共沸物及近沸点物系的分离等；④ 设备简单，操作容易，制造方便。
从目前的发展趋势来看，膜分离技术今后的发展将主要集中在以下几个方面：开发新的功能材料对现有的膜材料进行改性，以提高膜的选择性；开发新的制膜技术，以得到没有缺陷的超薄膜，甚至是分子层膜，以实现低压下的高透过率；对膜分离机理的进一步探讨，利用主-客体化学的有关理论对以上的功能基团的分子识别作用做出定性及定量的解释；进一步研究液膜的主动传输机理，以实现人造的仿生化。
二、分离技术的展望
结晶法、萃取法、膜分离法、蒸馏法和离子交换法等是常用的物质提纯分离方法，各种方法都有其优点与缺点，利用优势互补，开发新的分离技术，达到最佳的效果是分离的目的。相信在以后的发展中还会有各种更先进的分离技术出现，以满足人们的需求，更好的为人类服务。
一、分离的基本方法
1、结晶技术
结晶是提纯固体物质的重要方法之一。 结晶具有良好的选择性，是化工和生物技术等领域常用的制备纯物质的精制技术。结晶分离过程是同时进行的多相传质与传热的复杂过程，受多种因素影响。
从溶液中析出晶体的过程，从本质上看是固-液多相离子平衡的移动。溶液中的溶质分子或离子相互碰撞、凝集在一起，形成晶体微粒，即晶核。因而，在结晶过程中控制晶核的形成及其数量，对晶体的质量如粒度、均匀程度等有着重要的影响。晶核形成后，晶核进一步从溶液中取得构晶离子，溶液中的构晶离子向晶核表面扩散，并沉积在晶核上，使晶核逐渐成长，形成晶体。影响晶核生长的主要因素为结晶介质和溶液的过饱和度。此外，搅拌可以降低固液界面的滞流层即液膜的厚度，从而可以提高其成长速率。
然而，该技术的进一步深入研究还存在一些问题。高压下结晶过程的机理；产品的稳定性与晶体结构、结晶工艺条件之间的依赖关系；高压环境下结晶过程的具体基础数据的测定；结晶过程模拟和控制；生产成本较高，涉及高压操作，对设备要求高。由于其机理的研究还不充分，限制了它的应用和产业化的进程。
2、 蒸馏（精馏）技术
蒸馏是分离均相液体混合物常用的方法。基本原理是利用混合液中不同组分的挥发度有差异进行分离而得到纯度较高的组分， 当混合液被加热至沸腾后只能有一部分气化，这样造就了一种具备气相、液相两相共存的体系。
由于各组分具有不同的挥发性，在这种环境中液相和气相的组成就会不一样；易挥发组分（沸点低的组分）在气相中的浓度比在液相中的浓度要大，难挥发组分（沸点高的组分）在液相中浓度比在气相中的浓度要大。若采取一定的工艺措施将气相中的蒸气进行冷却， 就会有一部分蒸气冷凝下来， 冷凝液中的重组分浓度要比气相中重组分浓度高。
多组分溶液经过上述一次部分气化和部分冷凝过程进行分离的方法就是简单蒸馏。简单蒸馏是对溶液进行一次部分气化，只能获得部分分离。若将蒸馏所得的冷凝液象这样的部分气化与部分冷凝过程经过多次进行以后，最终就可以在气相中得到较纯的轻组分，在液相中得到较纯的重组分。多组分混合液进行多次部分气化与部分冷凝过程而达到分离的方法即为精馏，它可以使组分得到几乎完全得分离。精馏和蒸馏的最大区别是有无回流。
其缺点是，反应物与产物必须有挥发度的差别，对慢反应所需的时间长，精馏塔内存在液体分布的问题，温度和工艺条件须匹配。化学反应过程对所分离物系的纯度、进料组成、相对挥发度及塔的操作压力都有一定的要求。
3、萃取技术
萃取是利用物质在不同溶剂中溶解度的不同来进行分离的基本操作，其过程为某物质从其溶解或悬浮的相中转移到另一相中。
萃取技术在天然产物的提取与分离和物质的纯化中经常使用。中药的浸取是溶剂进入药材，将有效成分从固相转移到液相的过程。一般认为，有效成分在药材中的扩散是决定浸出速率的主要步骤。影响浸出的因素主要有溶剂、温度、压力、固体药材粒等。
操作，对一般溶剂萃取较昂贵。开发新型萃取材料，改善性能有时萃取需高压，增加对萃取物的萃取量，不必使用价格昂贵的检测器，是目前萃取技术面临的亟待解决的问题。
4、离子交换技术
离子交换法是利用离子交换剂和溶液中的离子发生交换反应进行分离的方法。例如，用R—OH代表处理后的阴离子交换树脂，交换反应过程如下：R—OH + CN- —RCN + OH- ；2R—OH + Zn（CN）42-—R2Zn（CN）4 + 2OH-；2R—OH + Cu（CN）32-—R2Cu（CN）3 + 2OH-；4R—OH + Fe（CN）64 -—R4Fe（CN）6 + 4OH-；Pb（CN）42 -、Ni（CN）42 -、Au（CN）2-、Ag（CN）2-、Cu（CN）2- 等吸附與上述类似，硫氰化物阴离子在树脂上的吸附力比CN-大，更易被吸附在树脂上。R—OH + SCN-—RSCN + OH-。在强碱性阴离子交换树脂上，提金氰化厂废水中主要几种阴离子的吸附能力为：Zn（CN）42 - >Cu（CN）32->SCN->CN->SO42 -。再选取合适的酸度和解吸剂，将其分别解吸，就可达到回收的目的。
5、膜分离技术
膜分离技术是物质分离技术中的一个单元操作。膜分离法的最大特点是驱动力主要为压力，是用半透膜分离均相混合物中不同组分的一种方法。膜分离过程是以选择性透过膜为分离介质，以膜两侧存在的压力差为推动力，使原料选择性透过膜介质，达到分离、提纯的目的。
目前己经深入研究和开发的膜分离技术有微滤、超滤、纳滤、反渗透、电渗析、渗透汽化和气体分离等方法。正在开发研究新的膜过程有：膜蒸馏、支撑液膜、膜萃取、膜生物反应器、控制释放膜、仿生膜以及生物膜等过程。膜分离过程没有相变，节能，高效， 无二次污染，操作过程一般比较简单，经济性好，可以直接放大，可专一配膜。
与蒸馏、结晶、萃取等传统的分离方法相比，膜分离具有以下优点：① 分离过程中不发生相的变化，能耗小；② 在常温下进行，特别适用于热敏感物质，如蛋白质、酶、药品的分离、分级、浓缩和富集；③ 应用范围广， 对无机物、有机物及生物制品都可适用， 还适用于许多特殊溶液体系的分离，如溶液中大分子与无机盐的分离、一些共沸物及近沸点物系的分离等；④ 设备简单，操作容易，制造方便。
从目前的发展趋势来看，膜分离技术今后的发展将主要集中在以下几个方面：开发新的功能材料对现有的膜材料进行改性，以提高膜的选择性；开发新的制膜技术，以得到没有缺陷的超薄膜，甚至是分子层膜，以实现低压下的高透过率；对膜分离机理的进一步探讨，利用主-客体化学的有关理论对以上的功能基团的分子识别作用做出定性及定量的解释；进一步研究液膜的主动传输机理，以实现人造的仿生化。
二、分离技术的展望
结晶法、萃取法、膜分离法、蒸馏法和离子交换法等是常用的物质提纯分离方法，各种方法都有其优点与缺点，利用优势互补，开发新的分离技术，达到最佳的效果是分离的目的。相信在以后的发展中还会有各种更先进的分离技术出现，以满足人们的需求，更好的为人类服务。