Lucht is een homogeen mengsel van verschillende gassen, voornamelijk stikstof, zuurstof en sporen van andere gassen. Het scheiden van de componenten van lucht vereist specifieke technieken:

1. Gefractioneerde destillatie:

- Lucht kan vloeibaar worden gemaakt door deze onder hoge druk af te koelen tot extreem lage temperaturen (-196°C).

- De vloeibaar gemaakte lucht wordt vervolgens onderworpen aan gefractioneerde destillatie.

- Verschillende gassen hebben verschillende kookpunten, dus verdampen ze en kunnen ze afzonderlijk worden opgevangen zodra ze hun respectievelijke kookpunten bereiken.

- Stikstof kookt bij -195,8°C, zuurstof bij -183°C en andere gassen bij verschillende temperaturen.

2. Cryogene scheiding:

- Deze methode is ook afhankelijk van de verschillende kookpunten van gassen.

- Lucht wordt afgekoeld tot zeer lage temperaturen, maar niet zo laag als bij gefractioneerde destillatie.

- Stikstof, dat een lager kookpunt heeft, verdampt eerst en kan worden gescheiden van de overige gassen.

3. Pressure Swing-adsorptie (PSA):

- PSA is een veelgebruikte methode voor luchtscheiding op industriële schaal.

- Het maakt gebruik van vaste adsorbentia, zoals zeolieten of actieve kool, die selectief verschillende gassen bij verschillende drukken adsorberen.

- Stikstof wordt bij voorkeur geadsorbeerd bij hogere drukken, terwijl zuurstof en andere gassen door het adsorbens gaan.

- Door het afwisselen van druk- en drukverlagingscycli wordt stikstof vrijgegeven en opgevangen, terwijl met zuurstof verrijkte lucht wordt verkregen.

4. Membraanscheiding:

- Deze methode omvat het gebruik van semipermeabele membranen die bepaalde gassen doorlaten en andere blokkeren.

- Lucht wordt door het membraan geleid en stikstofmoleculen, die kleiner zijn, gaan er gemakkelijker doorheen dan zuurstofmoleculen.

- De afgescheiden stikstofstroom kan worden opgevangen en aan de andere kant van het membraan wordt met zuurstof verrijkte lucht verkregen.

Deze technieken worden vaak gebruikt in verschillende industrieën, waaronder de productie van zuurstof voor medische, industriële en ruimtevaarttoepassingen, evenals de productie van stikstof voor de synthese van kunstmest en andere industriële processen.