空气中的主要成分是氧气和氮气。利用氧气和氮气的沸点不同，从空气中制备高纯氧气称空气分离法。首先把空气预冷、净化(去除空气中的少量水分、二氧化碳、、碳氢化合物等气体和灰尘等杂质)、然后进行压缩、冷却，使之成为液态空气。然后，利用氧和氮的沸点的不同，在精馏塔中把液态空气多次蒸发和冷凝，将氧气和氮气分离开来，得到纯氧(可以达到99.6%的纯度)和纯氮(可以达到99.9%的纯度)。如果增加一些附加装置，还可以提取出、氦、氙等在空气中含量的稀有惰性气体。由空气分离装置产出的氧气，经过压缩机的压缩，后将压缩氧气装入高压钢瓶贮存，或通过管道直接输送到工厂、车间使用。
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从17世纪开始，人们通过对燃烧和呼吸作用的研究，认识到空气中存在着性质截然不同的两种气体。17世纪初荷兰化学家德勒贝尔曾中热硝石制出氧气，但他没有对这种气体进行研究。他在1773年前进行了一系列燃烧实验，并研究了许多燃烧现象。他发现在发热二氧化锰与***时可产生一种气体，被称为“火空气”，即高纯氧气，并于1775年写成《论火与空气》一书，此书1777年8月才出版面世。
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空气的主要成分是氮气（占78%）和氧气（占21%），因此，可以说空气是制备氮气和氧气取之不尽的源泉。氮气主要用于合成氨、金属热处理的保护气氛、化工生产中的惰性保护气（开停车时吹扫管线、易氧化物质的氮封、压料）、粮食贮存、水果保鲜和电子工业等。氧 主要用于冶金、助燃气、废水处理和化学工业中的氧化剂等。
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