Puhas aine koosneb ainult sellest ainest ja seda ei saa eraldada muudeks aineteks. Segu võib jagada kaheks või enamaks puhtaks aineks. Kui puhastel ainetel on selgelt määratletud füüsikalised ja keemilised omadused, on segudel erinevad omadused, sõltuvalt puhaste ainete osakaalust igas segus ja nende sisaldusest segu.
Puhtad ained võivad olla elemendid, mis koosnevad eranditult ühest aatomitüübist, või need võivad olla ühendid, mis koosnevad molekulidest, mis sisaldavad kahte või enamat elementi. Segud võivad olla homogeensed või heterogeensed, olenevalt komponentide peeneks segunemisest. Homogeensetel segudel on kogu segu välimus ja omadused ühesugused. Heterogeensed segud on jämedamad, nende segu erinevates osades on tuvastatavad erinevused välimuses ja omadustes
TL; DR (liiga pikk; Ei lugenud)
Puhtad ained koosnevad ühest püsivate omadustega materjalist, segud aga kahest või enamast puhtast ainest, millel on mõlemal erinevad omadused. Seetõttu ei saa puhtaid aineid teisteks materjalideks lahutada, kuid segude komponentide erinevaid omadusi saab kasutada nende eraldamiseks puhtateks aineteks.
Elemendid ja ühendid
Elemendid on alati puhtad ained, samas kui ühendid on kahe või enama elemendi keemilised kombinatsioonid ja võivad olla ka puhtad. Reaalses maailmas on sellised ained nagu elemendid ja ühendid harva puhtad, kuna need on tavaliselt anumate, ümbruse või tootmise tõttu saastunud. Teoreetiliselt tähendab puhas ilma tuvastatavate lisanditeta. Tavaliselt on elemente ja ühendeid võimalik puhastada selle standardi järgi, kuigi see nõuab sageli palju pingutusi.
Ühendid koosnevad rohkem kui ühest puhtast ainest ja need erinevad segudest selle poolest, et ilma keemilise reaktsioonita on neid võimatu eraldada. Segusid saab eraldada füüsikaliste protsesside abil, kuid need ei eralda ühendeid.
Kui element või ühend eksisteerib samaaegselt kahes olekus, võib see olla korraga puhas aine ja segu. Näiteks puhas vesi, milles on puhas purustatud jää, on endiselt puhas aine, kuid see on ka segu puhtast ainest kahest olekust. Seguna saab jää veest eraldada füüsikaliste vahenditega, näiteks jääkildude välja kühveldamine.
Homogeensed ja heterogeensed segud
Segud sisaldavad mitut tüüpi aatomit või molekuli ja neid saab eraldada füüsikaliste meetodite abil. Homogeensetes segudes on segu osakesed nii peened, et segu näeb välja nagu kogu materjalist samast materjalist. Heterogeensete segude korral on osakesed tuvastatavad ja segu omadused erinevad sõltuvalt sellest, millist segu osa uuritakse.
Lahused on tüüpilised homogeensed segud. Näiteks soola lahus vees on homogeenne segu, kuna vett ja soola saab destilleerimise teel eraldada, saades puhta vee ja kristalse soola. Õhk on segu, mis koosneb peamiselt lämmastikust ja hapnikust. Gaase saab eraldada õhu jahutamise ja vedeldamise ning seejärel madalama keemistemperatuuriga lämmastiku ja seejärel lämmastikust kõrgemal temperatuuril keeva hapniku keetmise teel.
Heterogeensed segud võivad olla kõik, alates hommikusöögihelvestest kuni liiva- või salatikastmeni. Paljud tavalised materjalid on heterogeensed segud, mida saab filtreerimise, mehaanilise eraldamise või selliste omaduste abil kasutada nagu mass või magnetism. Heterogeensete segude peamine omadus on see, et nende omadused on punktiti erinevad ja seda variatsiooni saab kasutada nende eraldamiseks.
Mis tahes tundmatu aine puhul selgub hoolika kontrolli käigus tavaliselt, kas materjal on heterogeenne segu. Kui see pole nii, siis võib see olla homogeenne segu või puhas aine. Kuumutamise või jahutamise tulemusel materjal eraldub segu komponentide keemisel või tahkuda erinevatel temperatuuridel, või kogu puhas aine keeb või külmub üksikuna punkte.