Bu deneyde, birbirine fiziksel olarak karışmış iki katı madde olan kum ve sofra tuzunu (sodyum klorür) birbirinden ayırmayı hedefliyoruz. Bu iki madde homojen bir karışım oluşturmaz; gözle rahatlıkla ayırt edilebilirler ve kendi kimyasal özelliklerini korurlar. Dolayısıyla bu sistem, heterojen bir katı-katı karışımına örnektir.

Ayırma işleminin temel dayanağı, bu iki maddenin su içindeki çözünürlük farkıdır. Sofra tuzu (NaCl), suda oldukça iyi çözünen iyonik bir bileşiktir; su molekülleri tuz kristalini oluşturan sodyum ve klorür iyonlarını çevreleyerek (hidratasyon) onları birbirinden ayırır ve çözelti haline getirir. Öte yandan kum (başlıca silisyum dioksit, SiO₂), kovalent yapılı ve polar olmayan bir maddedir; su molekülleriyle yeterince güçlü etkileşim kuramaz ve bu nedenle suda çözünmez.

Bu iki farklı çözünürlük özelliğinden yararlanılarak şu yol izlenir: Karışım suyla karıştırıldığında, tuz iyonlarına ayrışarak suya geçer ve tuzlu su çözeltisini oluşturur. Çözünmeyen kum ise katı halde çökelti olarak kalır. Bu aşamada, sıvı faz (tuzlu su) ile katı faz (kum) süzme yöntemiyle birbirinden ayrılır. Süzme işlemi, gözenekli bir süzgeç kağıdından sıvının geçmesine izin verirken katı tanecikleri tutması prensibine dayanır.

Süzme sonucunda elde edilen berrak tuzlu su çözeltisi, daha sonra buharlaştırma işlemine tabi tutulur. Çözelti ısıtıldığında, su molekülleri yeterli kinetik enerjiyi kazanarak buhar fazına geçer ve ortamdan uzaklaşır. Su tamamen buharlaştığında geriye, yeniden kristalleşmiş katı tuz kalır. Bu şekilde tuz, çözeltiden geri kazanılmış olur.