Katı-katı heterojen karışımları ayırmak için kullanılan temel yöntemlerden biri de, bileşenlerin çözünürlük farkından yararlanmaktır. Çözünürlük, belirli bir sıcaklık ve basınçta, bir maddenin belirli bir miktar çözücü içerisinde çözünebilen maksimum miktarıdır. Maddelerin kimyasal yapılarına bağlı olarak çözünürlükleri büyük farklılıklar gösterir; bazı maddeler suda çok iyi çözünürken bazıları hiç çözünmez. Bu fark, karışımların bileşenlerine ayrıştırılmasında etkili bir araçtır.

Bu deneyde, çözünürlükleri birbirinden tamamen farklı olan iki katı madde (naftalin ve şeker) bir karışım halinde verilir ve bu maddelerin su içindeki çözünürlük farkından yararlanılarak birbirinden ayrılması hedeflenir. Şeker (sakkaroz), polar yapılı bir organik bileşiktir ve su molekülleriyle güçlü hidrojen bağları kurabildiği için suda oldukça iyi çözünür. Naftalin ise apolar (polar olmayan) yapılı bir hidrokarbondur; su molekülleriyle yeterince güçlü etkileşim kuramaz ve bu nedenle suda çözünmez.

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

Süzme sonucunda süzgeç kağıdında naftalin kalır ve bu şekilde naftalin karışımdan ayrılmış olur. Elde edilen berrak şekerli su çözeltisi ise 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 şeker kalır. Bu şekilde şeker de çözeltiden geri kazanılmış olur.