Havadan azot ve oksijen gazlarının elde edilmesi

Normalde su, ticari amaçla kullanılan kimyasal bir madde olarak düşünülmez. Fakat hayat için vazgeçilmez olan su da diğer maddeler gibi kimyasal bir maddedir. Su, doğadaki döngüsü sayesinde atmosferde az da olsa su buharı olarak bulunur. Su buharının aksine, atmosferde bol miktarda bulunan azot ve oksijen gazları da su gibi kimyasal maddelerdendir. Atmosferdeki azot gazı, azot döngüsü sayesinde canlılar tarafında kullanılırken oksijen gazı, başta solunum olmak üzere birçok organik ve inorganik bileşiklerde farklı kimyasal bileşimlerde bulunur.

Bazı kimyasal maddelerin elde edilmesinde yaygın olarak kullanılan azot ve oksijen gazları, maddenin hâl değişimi özelliğinden yararlanarak havanın önce sıvılaştırılması sonra ayrımsal damıtılmasıyla elde edilir. 

Atmosferden alınan hava yani gaz karışımı, bir kompresör vasıtasıyla yüksek basınç altında sıkıştırılır. Kompresörde sıkıştırılan sıcak hava, soğutma birimine gönderilerek soğutulur. Soğuk hava, küçük bir delik bulunan genleşme vanasından sürekli bir devridaim ile püskürtülerek geçirilir ve sıvılaşıncaya kadar soğutulur. Sıvılaşmayan gaz hâlindeki hava yeniden kompresöre yönlendirilirken sıvı hâle gelen hava, içindeki karbon dioksit, hidrokarbonlar ve diğer maddelerden arındırılmak üzere filtreden geçirilir. Filtreden geçen sıvı azot, oksijen ve argon karışımı, damıtma kulesinin üst tarafına gönderilir. Burada kaynama sıcaklığı en düşük, yani en uçucu olan sıvı azot (kaynama sıcaklığı -196 °C) gaz hâline gelerek damıtma kulesinin üstünden ayrılır. Kulenin ortalarında sıvı argon (kaynama sıcaklığı -186 °C) gaz hâline gelerek ayrılır. Karışımda kaynama sıcaklığı en az, yani uçuculuğu en az olan sıvı oksijen, damıtma kulesinin dibinde toplanır. Böylece maddenin farklı fiziksel hâllerde bulunmasından yararlanarak gaz hâlindeki havanın bileşenlerinden azot ve oksijen elde edilmiş olur