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由于氧分子通過碳分子篩微孔系統的狹窄空隙的擴散速度比氮分子快得多。因此，當加壓時它對氧優先吸附，而氮則被富集成高純度氣體。
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另外分子篩填入吸附塔內是不可能緊密，制氮機在使用一段時間后，分子篩之間的空隙在減小，慢慢下沉，如果沒有分子篩自動填補裝置和壓緊裝置，吸附塔上部就會出現明顯空間。當壓縮空氣進入吸附塔下部時，分子篩就會在氣流的沖擊作用力下，在短時間內發生快速的位移，導致分子篩互相碰撞、摩擦并與吸附塔壁發生撞擊，這樣就容易使分子篩粉化失效。
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所以又根據用途不同對純度的要求也有所變化，通常要求不能低于99.9%，或者更高，也有采用99.99%純度的，更有甚者會采用氮氣純化設備得到純度大于99.9995%、低于-65℃的氮氣。
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