氮?dú)猓杭兌确謩e為99.99%及高純99.999%，通常狀況下是一種無(wú)色無(wú)味的氣體，且通常無(wú)毒，而且一般氮?dú)獗瓤諝饷芏刃 ?br />
氮?dú)?，化學(xué)式為N?，為無(wú)色無(wú)味氣體。氮?dú)饣瘜W(xué)性質(zhì)很不活潑，在高溫高壓壓及催化劑條件下才能和氫氣反應(yīng)生成氨氣；在放電的情況下才能和氧氣化合生成一氧化氮；即使Ca、Mg、Sr和Ba等活潑金屬也只有在加熱的情形下才能與其反應(yīng)。氮?dú)獾倪@種高度化學(xué)穩(wěn)定性與其分子結(jié)構(gòu)有關(guān)。2個(gè)N原子以叁鍵結(jié)合成為氮?dú)夥肿?，包?個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵，因?yàn)樵诨瘜W(xué)反應(yīng)中首先受到攻擊的是π鍵，而在N?分子中π鍵的能級(jí)比σ鍵低，打開(kāi)π鍵困難，因而使N?難以參與化學(xué)反應(yīng)。
氮?dú)庵苽浞椒ㄈ缦拢?br />
實(shí)驗(yàn)室方法
實(shí)驗(yàn)室最常用的是亞硝酸銨的分解，實(shí)際上是將亞硝酸鈉飽和溶液慢慢加到熱的飽和氯化銨溶液中：
液態(tài)空氣分餾法
氮?dú)庵饕菑拇髿庵蟹蛛x或含氮化合物的分解制得的;每年通過(guò)液化空氣生產(chǎn)超過(guò)3,300萬(wàn)噸的氮?dú)?，然后使用分餾的方法在大氣中生產(chǎn)氮?dú)庖约捌渌麣怏w。
深冷分離法
深冷分離法又稱(chēng)為低溫精餾法，利用空氣中氮?dú)馀c氧氣的沸點(diǎn)不一致來(lái)分離氧氣和氮?dú)?。由于氮?dú)獾姆悬c(diǎn)（-196℃） 低于氧氣（-183℃），在液態(tài)空氣的蒸發(fā)過(guò)程中，液氮比液氧更容易變成氣態(tài)，而在空氣液化過(guò)程中，氧氣比氮?dú)飧菀鬃兂梢簯B(tài)。由于氮?dú)馀c氧氣的沸點(diǎn)相差不大，液態(tài)空氣與氣態(tài)空氣需經(jīng)過(guò)反復(fù)多次的蒸發(fā)、冷凝、再蒸發(fā)過(guò)程（該過(guò)程稱(chēng)為低溫精餾過(guò)程），最終在精留塔頂部氣相餾分中就可以過(guò)得較高高純度的氮?dú)猓獨(dú)獾募兌热Q于精餾塔的塔板級(jí)數(shù)和精餾效率。
深冷分離法工藝已經(jīng)歷了 100 多年的發(fā)展，先后經(jīng)歷了高壓、高低壓、中壓和全低壓流程等多種不同的工藝流程。隨著現(xiàn)代空分工藝技術(shù)和設(shè)備的發(fā)展，高壓、高低壓、中壓空分流程已基本被淘汰，能耗更低、生產(chǎn)更安全的全低壓流程已成為大中型低溫空分裝置的首選。全低壓空分工藝根據(jù)氧氮產(chǎn)品壓縮環(huán)節(jié)不同，又分為外壓縮流程和內(nèi)壓縮流程。全低壓外壓縮流程生產(chǎn)出低壓氧氣或氮?dú)?，然后?jīng)外置的壓縮機(jī)將產(chǎn)品氣體壓縮至所需壓力供給用戶(hù)。全低壓內(nèi)壓縮流程將精餾產(chǎn)生的液態(tài)氧或液態(tài)氮在冷箱內(nèi)通過(guò)液體泵加壓至用戶(hù)所需壓力后汽化，并在主換熱器內(nèi)復(fù)熱后供給用戶(hù)。主要工藝過(guò)程為原料空氣過(guò)濾、壓縮、冷卻、純化、增壓、膨脹、精餾、分離、復(fù)熱、外供。
膜分離法
膜分離技術(shù)是基于薄膜對(duì)氣體組分具有選擇性滲透和擴(kuò)散的特性，以達(dá)到氣體分離和純化的目的。氣體中各種組分透過(guò)膜的速度不同，每種組分透過(guò)膜的速度與該氣體的性質(zhì)、膜的特性和膜兩面的分壓差有關(guān)。透過(guò)膜的氣體組分不可能達(dá)到 100%的純度。氣體分離膜通?？煞譃槎嗫撞馁|(zhì)和非多孔材質(zhì)，它們無(wú)機(jī)物（多孔玻璃、陶瓷、金屬、電子導(dǎo)電性固體和鈀合金等）或有機(jī)高分子（微孔聚乙烯、多孔醋酸纖維、均質(zhì)醋酸纖維、聚硅氧烷橡膠和聚碳酸脂）組成。
凈化后的壓縮空氣經(jīng)過(guò)緩沖罐，聯(lián)合過(guò)濾器后由膜組一端進(jìn)入，氣體分子在壓力作用下首先在膜的高壓側(cè)接觸?；旌蠚怏w在膜的高壓側(cè)表面以不同的溶解度溶于膜內(nèi)，然后在膜兩側(cè)壓力差的推動(dòng)下，混合氣體的分子以不同的速度向膜的低壓側(cè)擴(kuò)散。經(jīng)過(guò)溶解和擴(kuò)散兩個(gè)過(guò)程的選擇，最終混合氣體被分離成各個(gè)組分。例如：空氣、氧氣的透過(guò)速度大于氮?dú)猓?jīng)過(guò)膜分離之后，高壓側(cè)留下的氣體富氮，而透過(guò)去的氣體富氧。
變壓吸附法（PSA法）
該方法是以壓縮空氣為原料，一般以分子篩為吸附劑，在一定的壓力下，利用空氣中氧氣和氮?dú)夥肿釉诓煌肿雍Y表面吸附量的差異，在一定時(shí)間內(nèi)氧在吸附相富集， 氮在氣體相富集，實(shí)現(xiàn)氧、氮分離；而卸壓后分子篩吸附劑解析再生，循環(huán)使用。 吸附劑除了分子篩之外，還可應(yīng)用活性氧化鋁、硅膠等。
目前， 常用變壓吸附制氮裝置是以壓縮空氣為原料，碳分子篩為吸附劑，利用氧和氮在碳分子篩上的吸附容量、吸附速率、吸附力等方面的差異及分子篩對(duì)氧和氮隨壓力不同具有不同的吸附容量的特性來(lái)實(shí)現(xiàn)氧、氮分離。首先，空氣中的氧被碳分子篩優(yōu)先吸附，從而在氣相中富集氮?dú)狻檫B續(xù)獲得氮?dú)?，需兩個(gè)吸附塔交替工作。
相關(guān)反應(yīng)
合成氨反應(yīng)
工業(yè)上的氨氣是由氫氣和氮?dú)庵苯雍铣傻模篘2(g)+3H2(g)=2NH3(g)（反應(yīng)條件為高溫高壓、催化劑）。氨氣的合成是一個(gè)體積縮小的放熱反應(yīng)，增大體系壓強(qiáng)和降低體系溫度對(duì)合成反應(yīng)有利。
分解反應(yīng)
實(shí)驗(yàn)室中常用來(lái)制取氮?dú)獾姆椒ㄊ羌訜醽喯跛徕c和氯化銨的飽和溶液，具體反應(yīng)為：NH4Cl+NaNO2=NH4NO2+NaCl，NH4NO2=N2↑+2H2O。
燃燒反應(yīng)
氨氣在空氣中很難燃燒，但在純氧中可以燃燒生成氮?dú)猓?NH3+3O2=2N2↑+6H2O。
常溫下氮?dú)怆y以與氧氣反應(yīng)，但在放電或者高溫的條件下，可以與氧氣反應(yīng)：N2+O2=2NO。閃電能夠使空氣里的氮?dú)廪D(zhuǎn)化為一氧化氮，是一種自然固氮。
與活潑金屬反應(yīng)
氮?dú)庠诩訜釛l件下可以與金屬發(fā)生反應(yīng)，以鎂為例：N2+Mg→Mg3N2（反應(yīng)條件為加熱）。
氮?dú)馔ǔ１环Q(chēng)為惰性氣體，用于某些惰性氣氛中以進(jìn)行金屬處理，并用于燈泡中以防止產(chǎn)生電弧，但它不是化學(xué)惰性的。它是動(dòng)植物生命中必不可少的元素，并且是許多有用化合物的組成部分。氮與許多金屬結(jié)合形成硬氮化物，可用作耐磨金屬。鋼中的少量氮會(huì)抑制高溫下的晶粒生長(zhǎng)，并且還會(huì)提高某些鋼的強(qiáng)度。它也可用于在鋼上產(chǎn)生堅(jiān)硬的表面。氮?dú)饪捎糜谥圃彀?，硝酸，硝酸鹽，氰化物等；在制造炸藥中；填充高溫溫度計(jì)，白熾燈泡；形成惰性材料以保存材料，用于干燥箱或手套袋中。食品冷凍過(guò)程中的液氮；在實(shí)驗(yàn)室中作為冷卻劑。
主要用途：
1.由于氮?dú)獾幕瘜W(xué)惰性，常用作保護(hù)氣體，如:瓜果，食品，燈泡填充氣。以防止某些物體暴露于空氣時(shí)被氧所氧化。
2.液氮還可用作深度冷凍劑，用于海鮮酒店冷藏生鮮及冰點(diǎn)制作中。
3.液氮作為冷凍劑在醫(yī)院激光手術(shù)時(shí)常常也使用。
4.高純氮?dú)庥米魃V儀等儀器的載氣。
5.氮?dú)飧呒兒?、高純二氧化碳一起用作激光切割機(jī)的激光氣體。
6.在化工行業(yè)，氮?dú)庵饕米鞅Ｗo(hù)氣體、置換氣體、洗滌氣體、安全保障氣體。常用作鋁制品、鋁型材加工，鋁薄軋制等保護(hù)氣體及回流焊和波峰焊配套的保護(hù)氣體，以達(dá)到提高焊接質(zhì)量等作用。
