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氧的非金屬性和電負性僅次于氟，除了氦、ya，所有元素都能與氧起反應。一般而言，絕大多數非金屬氧化物的水溶液呈酸性，而堿金屬或堿土金屬氧化物則為堿性。此外，大多數有機化合物，可在氧氣中燃燒生成二氧化碳與水蒸氣，如酒精，甲wan。部分有機物不可燃，但也能和氧氣等氧化劑發生氧化反應。

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在低溫條件下加壓，使空氣轉變為液態，然后蒸發，由于液態氮的沸點是‐196℃，比液態氧的沸點（‐183℃）低，因此氮氣首先從液態空氣中蒸發出來，剩下的主要是液態氧。

利用氮分子大于氧分子的特性，使用te制的分子篩把空氣中的氧分離出來。首先，用壓縮機迫使干燥的空氣通過分子篩進入抽成真空的吸附器中，空氣中的氮分子即被分子篩所吸附，氧氣進入吸附器內，當吸附器內氧氣達到一定量（壓力達到一定程度）時，即可打開出氧閥門放出氧氣。

隨著室溫下氧氣的壓強超過10GPa，它將出人意料地相變為另一個同素異形體。它的體積驟減，顏色也從藍變成深紅。這種ε相發現于1979年，但當時它的結構并不清楚。基于它的紅外線吸收光譜，1999年，研究人員推斷此相態是O4分子的晶體。但在2006年，X射線晶體學表明這個被稱作ε氧或紅氧的穩定相態實為O8。此結構在理論上不曾被預測：由四個O2分子組成的菱形的O8原子簇。