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深冷分離法又稱為低溫精餾法，利用空氣中氮氣與氧氣的沸點不一致來分離氧氣和氮氣。由于氮氣的沸點（-196℃） 低于氧氣（-183℃），在液態空氣的蒸發過程中，液氮比液氧更容易變成氣態，而在空氣液化過程中，氧氣比氮氣更容易變成液態。由于氮氣與氧氣的沸點相差不大，液態空氣與氣態空氣需經過反復多次的蒸發、冷凝、再蒸發過程（該過程稱為低溫精餾過程），終在精留塔頂部氣相餾分中就可以過得較高高純度的氮氣，氮氣的純度取決于精餾塔的塔板級數和精餾效率。

氮氣通常被稱為惰性氣體，用于某些惰性氣氛中以進行金屬處理，并用于燈泡中以防止產生電弧，但它不是化學惰性的。它是動植物生命中必不可少的元素，并且是許多有用化合物的組成部分。氮與許多金屬結合形成硬氮化物，可用作耐磨金屬。鋼中的少量氮會抑制高溫下的晶粒生長，并且還會提高某些鋼的強度。它也可用于在鋼上產生堅硬的表面。氮氣可用于制造氨，硝酸，硝酸鹽，等；在制造中；填充高溫溫度計，泡；形成惰性材料以保存材料，用于干燥箱或手套袋中。食品冷凍過程中的液氮；在實驗室中作為冷卻劑。

燃燒反應
氨氣在空氣中很難燃燒，但在純氧中可以燃燒生成氮氣：4NH3+3O2=2N2↑+6H2O。 
常溫下氮氣難以與氧氣反應，但在放電或者高溫的條件下，可以與氧氣反應：N2+O2=2NO。閃電能夠使空氣里的氮氣轉化為一氧化氮，是一種自然固氮。

氮氣用途
1，化工合成
1，合成纖維（錦綸zhi、腈綸），合成樹脂，合成橡膠等的重要原料。
2，氮是一種營養元素還可以用來制作化肥。例如：碳酸氫銨NH4HCO3，NH4Cl，NH4NO3等等。
2，其他用途
1，由于氮的化學惰性，常用作保護氣體，如：瓜果，食品，燈泡填充氣。以防止某些物體暴露于空氣時被氧所氧化，用氮氣填充糧倉，可使糧食不霉爛、不發芽，長期保存。
2，液氮還可用作深度冷凍劑。作為冷凍劑在做除斑，包，豆等的手術時常常也使用，即將斑，包，豆等凍掉，但是容易出現，并不建議使用。
3，高純氮氣用作色譜儀等儀器的載氣。
4，用作銅管的光亮退火保護氣體。
5，跟高純氦氣、高純二氧化碳一起用作激光切割機的激體。
6，氮氣也作為食品保鮮保護氣體的用途。
7，在化工行業，氮氣主要用作保護氣體、置換氣體、洗滌氣體、安全**氣體。
8，用作鋁制品、鋁型材加工，鋁薄軋制等保護氣體。
9，用作回流焊和波峰焊配套的保護氣體，提高焊接質量。
10，用作浮法玻璃生產過程中的保護氣體，防錫槽氧化。
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