O estudo da matéria consiste em compreender a composição, organização e transformações que envolvem os aspectos macroscópicos da matéria. Considera-se como um sistema uma porção limitada de matéria e, à esta, atribui-se a classificação de homogênea e heterogênea. Será classificado como homogêneo um sistema que apresenta uma única porção uniforme de matéria, denominada de fase, como numa mistura entre água e álcool. Já os sistemas heterogêneos são caracterizados por apresentar duas ou mais fases, como nas combinações líquido-líquido: óleo e água ou, em misturas líquido-sólido, como água e terra.

Diversos procedimentos permitem uma separação efetiva entre os constituintes de uma mistura heterogênea, todos baseados na diferença de densidade entre seus componentes. Dentre estes, o procedimento de decantação pode ser aplicado com sucesso na separação das misturas de exemplo. Contudo, será necessário aguardar um tempo considerável para concluir o processo, por este depender apenas da aceleração da gravidade local. Desta forma, pode-se indicar a utilização do mecanismo de centrifugação. Na centrifugação uma amostra heterogênea é levada à um movimento circular ao redor de um eixo, de maneira a se utilizar da força centrifuga do movimento para acelerar a separação das diferentes fases da mistura, aumentando o rendimento do processo e o tornando mais efetivo.

O aluno deve compreender que as águas naturais são compostas por fases suspensas e dissolvidas e, efetuando a sua separação, estas frações podem ser correlacionadas com informações importantes sobre o local de coleta, como o regime de chuvas, lançamento de lixo, entre outros.