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深冷分离法又称为低温精馏法，利用空气中氮气与氧气的沸点不一致来分离氧气和氮气。由于氮气的沸点（-196℃） 低于氧气（-183℃），在液态空气的蒸发过程中，液氮比液氧更容易变成气态，而在空气液化过程中，氧气比氮气更容易变成液态。由于氮气与氧气的沸点相差不大，液态空气与气态空气需经过反复多次的蒸发、冷凝、再蒸发过程（该过程称为低温精馏过程），终在精留塔顶部气相馏分中就可以过得较高高纯度的氮气，氮气的纯度取决于精馏塔的塔板级数和精馏效率。

氮是地球上第30大丰富的元素。考虑到氮气占大气量的4/5，即占大气的78%以上，我们几乎可以使用无的氮气。氮也以硝酸盐形式存在于多种矿物质中，例如智利硝石（），硝石或硝石（）和含有铵盐的矿物质。氮存在于许多复杂的有机分子中，包括存在于所有活生物体中的蛋白质和。

燃烧反应
氨气在空气中很难燃烧，但在纯氧中可以燃烧生成氮气：4NH3+3O2=2N2↑+6H2O。 
常温下氮气难以与氧气反应，但在放电或者高温的条件下，可以与氧气反应：N2+O2=2NO。闪电能够使空气里的氮气转化为一氧化氮，是一种自然固氮。

氮气，化学式为N₂，为无色无味气体。氮气化学性质很不活泼，在高温高压压及催化剂条件下才能和氢气反应生成氨气；在放电的情况下才能和氧气化合生成一氧化氮；即使Ca、Mg、Sr和Ba等活泼金属也只有在加热的情形下才能与其反应。氮气的这种高度化学稳定性与其分子结构有关。2个N原子以叁键结合成为氮气分子，包含1个σ键和2个π键，因为在化学反应中首先受到攻击的是π键，而在N₂分子中π键的能级比σ键低，打开π键困难，因而使N₂难以参与化学反应。
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