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通过对剩余气体的研究，他发现这部分气体不能供给呼吸，也不助燃，他误认为这全部是氮气。拉瓦锡又把加热生成的红色粉末收集起来，放在另一个较小的容器中再加热，得到和氧气，且氧气体积恰好等于密闭容器中减少的空气体积。他把得到的氧气导入前一个容器，所得气体和空气性质完全相同。

雷利没有放过这一个微小的差异，他后来与英国化学家拉姆塞（William Ramsay 1852一1916）合作，终于发现空气中还存在着一种化学性质不活泼的惰性气体——气（Ar）。在接下来的几年中，拉姆塞等人又陆续发现了氦气（He）、气（Ne）、氙气（Xe）、气（Kr）、氡气（Rn）这六种稀有气体。

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

经过溶解和扩散两个过程的选择，终混合气体被分离成各个组分。例如：空气、氧气的透过速度大于氮气，经过膜分离之后，高压侧留下的气体富氮，而透过去的气体富氧。该方法是以压缩空气为原料，一般以分子筛为吸附剂，在一定的压力下利用空气中氧气和氮气分子在不同分子筛表面吸附量的差异，在一定时间内氧在吸附相富集， 氮在气体相富集，实现氧、氮分离；而卸压后分子筛吸附剂解析再生，循环使用。 [3]  吸附剂除了分子筛之外，还可应用活性氧化铝、硅胶等。