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氧氣的主要用途有供給呼吸、支持燃燒、反應放熱。
1、供給呼吸：一般情況下，呼吸只需要空氣即可。但在缺氧、低氧或無氧環境，例如：潛水作業、登山運動、高空飛行、宇宙航行、醫療搶救等時，常需使用氧氣。
2、支持燃燒：一般情況下，燃燒只需空氣即可。但在某些需要高溫、快速燃燒等特殊要求時，例如鼓風煉鐵、轉爐煉鋼等，則需使用富氧空氣或氧氣。
3、反應放熱：氧化反應特別是燃燒反應時，放出的大量熱可被利用。例如燃煤取暖、火力發電；工業上利用乙炔（C2H2）在氧氣里燃燒時產生的氧炔焰來焊接或切割金屬，氧炔焰能產生3000℃以上的高溫。
