氮气分子中对成键有贡献的是三对电子，即形成两个π键和一个σ键。 对成键没有贡献，成键与反键能量近似抵消，它们相当于孤电子对。由于N2分子中存在叁键N≡N，所以N2分子具有很大的稳定性，将它分解为原子需要吸收941.69kJ/mol的能量。N2分子是已知的双原子分子中稳定的，氮气的相对分子质量是28。氮气通常不易i燃烧且不支持燃烧。化学式为N2。
现场制氮/工业制氮
现场制氮是指氮气用户自购制氮设备制氮，工业规模制氮有三类:即深冷空分制氮、变压吸附制氮和膜分离制氮。利用各空气的沸点不同使用液态空气分离法，将氧气和氮气分离。将装氮气的瓶子漆成黑色，装氧气的漆成蓝色。
实验室制法
制备少量氮气的基本原理是用适当的氧化剂将氨或铵盐氧化，i常用的是如下几种方法:
⑴加热亚硝i酸铵的溶液: (343k)NH4NO2 ===== N2↑+ 2H2O
⑵亚硝i酸钠与氯化铵的饱和溶液相互作用: NH4Cl + NaNO2 === NaCl + 2H2O + N2↑
⑶将氨通过红热的氧化铜: 2 NH3 + 3 CuO === 3 Cu + 3 H2O + N2
⑷氨水与Br反应:8 NH3 + 3 Br2 (aq) === 6 NH4Br + N2↑
⑸重铬酸i铵加热分解: (NH4)2Cr2O7===N2↑+Cr2O3+4H2O
{6}加热叠i氮化钠，使其热分解，可得到很纯的氮气，2NaN3===2Na+3N2↑
氮气纯化方法
加氢除氧法
在催化剂作用下，普氮中残余氧和加入的氢发生化学反应生成水，其反应式:2H2+O2=2H2O，再通过后级干燥除去水份，而获得下列主要成份的高纯氮:N2≥99.999 %，O2≤5×10-6，H2≤1500×10，H2O≤10.7×10。制氮成本在0.5元/m^3左右。
加氢除氧、除氢法
此法分三级，第i一级加氢除氧，第二级除氢，第三级除水，获得下列组成的高纯氮:N2≥99.999%，O2≤5×10，H2≤5×10，H2O≤10.7×10。制氮成本在0.6元/m3左右。
碳脱氧法
在碳载型催化剂作用下(在一定温度下)，普氮中之残氧和催化剂本身提供的碳发生反应，生成CO2。反应式:C+O2=CO2。再经过后级除CO2和H2O获得下列组成的高纯氮气:N2≥99.999%，O2≤5×10，CO2≤5×10，H2O≤10.7×10。制氮成本在0.6元/m左右。
优劣评比
上述三种氮气纯化方法中，方法(1)因成品氮中H2量过高满足不了磁性材料的要求，故不采用;方法(2)成品氮纯度符合磁性材料用户的要求，但需氢源，而且氢气在运输、贮存、使用中都存在不安全因素;方法(3)成品氮的质量完全可满足磁性材料的用气要求，工艺中不使用H2，无加氢法带来的问题，氮中无H2且成品氮的质量不受普氮波动的影响，故和其他氮气纯法相比，氮气质量更加稳定，是适合磁性材料行业中一种氮气纯化方法。
氮气制法 一：深冷空分制氮
深冷空分制氮是一种传统的制氮（氮气）方法，已有近九十年的历史。它是以空气为原料，经过压缩、净化，再利用热交换使空气液化成为液空。液空主要是液氧和液氮的混合物，利用液氧和液氮的沸点不同(在1大气压下，前者的沸点为-183℃，后者的为-196℃)，通过液空的精馏，使它们分离来获得氮气。深冷空分制氮设备复杂、占地面积大，基建费用较高，设备一次性投资较多，运行成本较高，产气慢(12～24h），安装要求高、周期较长。综合设备、安装及基建诸因素，3500Nm3／h以下的设备，相同规格的PSA装置的投资规模要比深冷空分装置低20％～50％。深冷空分制氮装置宜于大规模工业制氮，而中、小规模制氮就显得不经济。
以上信息由专业从事氮气生产商的珂锐弘扬于2024/5/14 12:05:05发布
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