氮气的化学性质

氮元素是相当强的非金属，次于氟、氧、氯居第四位。N2分子中N≡N键能很大，达949千焦/摩，不易解离为原子，而表现出稳定性和化学惰性。高温或放电条件下分子中化学键破坏而能与多种元素反应。如与H2生成NH3；与Mg、Ca、Sr、Ba生成氮化物Mg3N2、Ca3N2等；与O2在电弧高温下少量反应生成NO，此反应吸热是O2与其它物质化合时所罕见的。对碱金属只易与锂化合成氮化锂Li3N，却不与其它碱金属直接反应。

 氮气的物理性质

     氮气是一种无色无味气体，在空气中所占的比例约为78%（体积），并以蛋白质、氨气等氮化合物的形式在自然界中广泛存在。常温下无化学活性，不可与其它物质化合。工业上通过冷却空气，与氧气、氩气等一同分离精制而成。

化学式 N2

分子量 28.01

气体密度 1.251kg/m3（0°C、1atm）

液态密度 0.809kg/?（沸点）

比重 0.97（空气＝1）

沸点 77.4K（1atm）

熔点 63.3K（1atm）

临界温度 126K

临界压力 33.5atm、3.399MPa

蒸发热 47.7cal/g、199kJ/kg（沸点）

氮气的用途

  氮可用于不同的商业应用中，它们包括：

  化工工艺---用于惰性保护容器和对氧敏感的化学品，通过制造一个却氧的环境来减少安全隐患；通过管道驱动液体；以及制造氨。

  食品---氮可以防止包装食品的氧化、霉菌生长、受潮以及害虫侵扰，从而延长了上架有效期；可快速冷冻；以及在运输过程中对易腐食品进行冷藏。

  石油回收和精炼---提高回收效率和维持油库和蓄气库的压力；毯式惰性保护存储罐和装载/卸载产品；吹扫管道；以及从废水流中气提挥发性有机化合物（VOC）或者冷却排放流。

  金属生产和加工---可以保护钢、铜和铝等金属在高温炉中进行退火、渗碳和烧结操作；冷却挤压膜；金属部件的冷缩配合；用于不锈钢管焊接的吹扫。此外，还用于等离子切割。

  电子---用于防止半导体和印刷电路制造中的氧化；由于避免使用氟氯烃清洗剂，从而增强了溶剂的回收。

  玻璃制造---用于冷却炉子的电极并防止制造中发生氧化；还用于降低空气温度达到最佳冷却效率。

  研究和健康服务---冷冻和保藏血液、生理组织、精液和其它生物标本；在低温手术和皮肤医疗中冷冻并破坏带病组织；另外，还用于预冷或隔离核磁共振成像，节省成本更高的氦。

  建筑---用于抑制混凝土的倾倒温度，防止产生裂缝；以及用于加固地基。

氮气在系统测试/试车过程中广泛被使用。由于氮气在空气中无色、无味，我们无法发觉这种能使人窒息的气体，所以氮气非常危险。每年都会有很多起因氮气窒息或缺氧而死亡的事故发生在在受限空间或是氮气管道周围。如果暴露在氧气含量低于5%的地方，40秒没有紧急供氧，人体就会昏迷。

   避免窒息事故的措施：

存有惰性气体的空间通风口及开口要远离有人员进出的区域。

必须在通风口及开口处工作的人必须接受专门培训，工作时需佩戴自给式呼吸器。

在有可能惰性气体含量高的地方采取措施限制进入以保护那些没有自给呼吸器的人员。措施包括:安全标识及维护范围足够大的护栏，以保证在任何情况下护栏外面的人员安全，无窒息危险。

容器盖:

当不需要有人进入的时候或是进入者未出来前，入口处必须配有防止被移动的盖子。如有可能，采用气密盖或是螺栓法兰密封，要当心盖密封盖时含有惰性气体的容器或管道内处于减压状态并且没有气体从任何开口端逸出。

容器通道安全标识：

安全标识必须放置在适当的位置，确保相关人员看到并且进入该区域前按规定佩戴自给式的呼吸保护器。