氮氣（Nitrogen），是氮元素形成的一種單質，化學式N?。常溫常壓下是一種無色無味的氣體，只有在高溫高壓及催化劑條件下才能和氫氣反應生成氨氣，在放電的情況下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。

氮氣的這種高度化學穩(wěn)定性與其分子結構有關，2個N原子以叁鍵結合成為氮氣分子，包含1個σ鍵和2個π鍵，因為在化學反應中受到攻擊的是π鍵，而在N?分子中π鍵的能級比σ鍵低，打開π鍵困難，因而使N?難以參與化學反應。

氮氣是一種有惰性的氣體，一般不與其他物質發(fā)生反應，但在一定條件下，氮可與堿金屬或堿土金屬反應，相當于在氮分子的反鍵分子軌道上填充一個電子，金屬的給電子能力越強，反應越易進行。如，在常溫下鋰可與氮直接反應，而鈣需要加熱到一定條件才能于氮氣反應：


ⅢA和ⅣA族的一些元素在加熱條件下能與氮氣反應：


在高溫、高壓和催化劑存在的條件下，氮能與氫反應生成氨：

深冷分離法
深冷分離法工藝已經歷了100多年的發(fā)展，先后經歷了高壓、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)代空分工藝技術和設備的發(fā)展，高壓、高低壓、中壓空分流程已基本被淘汰，能耗更低、生產更安全的全低壓流程已成為大中型低溫空分裝置的。
膜分離法
膜分離技術是基于薄膜對氣體組分具有選擇性滲透和擴散的特性，以達到氣體分離和純化的目的。氣體中各種組分透過膜的速度不同，每種組分透過膜的速度與該氣體的性質、膜的特性和膜兩面的分壓差有關。透過膜的氣體組分不可能達到的純度。氣體分離膜通常可分為多孔材質和非多孔材質，它們無機物（多孔玻璃、陶瓷、金屬、電子導電性固體和鈀合金等）或有機高分子（微孔聚乙烯、多孔醋酸纖維、均質醋酸纖維、聚硅氧烷橡膠和聚碳酸脂）組成。
氨分解法
在高溫且有鎳的催化下，氨逐漸分解為氮氣與氫氣：

然后把混合氣在燃燒室內燃燒并控制空氣比例，讓氫氣不完全燃燒，其燃燒生成物通過除氧，干燥則可得到不同氮氫混合比的保護性氣體（其氫含量可控制在1%~25%）被使用于銅材的光亮退火（此方法僅適用于氮氣氫氣來源困難而氨價格又較低廉的情況時）。
1、氮氣的化學性質很穩(wěn)定，一般不與其他物質發(fā)生反應。這種惰性品質使它可以廣泛應用于許多厭氧環(huán)境，比如用氮氣將特定容器中的空氣驅替置換，起到隔離、阻燃、防爆、防腐的作用，這項技術在輕烴裝置檢修、LPG工程、輸氣管道和液化氣管網吹掃等工業(yè)、民用方面得以應用 [11]。氮氣還可在已加工的食品和藥品的包裝中用作覆蓋氣體，密封電纜、電話線以及給可膨脹的橡膠輪胎加壓等。作為一種防腐劑，氮氣也常被替置與井下，以減緩管柱與地層流體接觸所產生的腐蝕
2、高純氮氣在金屬熔鑄工藝中被用于對金屬熔體精煉處理，以提高鑄坯質量，例如以高純氮氣為主摻合部分氫、氣在銅加工中作為光亮退火熱處理的保護性氣體，它有效地防止銅材的高溫氧化，保持銅材表面的光亮，廢除了酸洗工序。以氮氣為基本的木炭爐煤氣（其成分為：64.1%N2，34.7%CO，1.2%H2和少量CO2）在銅熔鑄時作為保護性氣體，使銅熔體在澆鑄面免受氧化，了產品質量。
危害防治
應急處理方法：迅速撤離泄漏污染區(qū)人員至上風處，并進行隔離，嚴格限制出入。建議應急處理人員戴自給正壓式呼吸器，穿一般作業(yè)工作服。盡可能切斷泄漏源。合理通風，加速擴散。漏氣容器要妥善處理，修復、檢驗后再用。
操作方法：密閉操作，提供良好的自然通風條件，操作人員經過培訓，嚴格遵守操作規(guī)程。防止氣體泄漏到工作場所空氣中。搬運時輕裝輕卸，防止鋼瓶及附件破損，配備泄漏應急處理設備。
若吸入過量氮氣應迅速脫離現(xiàn)場至空氣新鮮處，保持呼吸道通暢。如呼吸困難，給輸氧。呼吸心跳停止時，立即進行人工呼吸和胸外心臟按壓術，及時就醫(yī)