氮气（N2），是一种无色无味的气体，是空气的主要成份之一。氮气占大气总量的78.08%（体积分数），密度比空气小。 在
标准大气压下，氮气冷却至-195.8℃时，变成无色的液体，冷却-209.8℃时，
液态氮变成雪状的固体。氮气常被用来制作防腐剂。在高温、高能量条件下，可用来制取对人类有用的新物质。
理化性质
大气中约有4,000万亿吨气体，其中氮气占78%。氮气微溶于水和酒精。它是不可燃的，被认为是一种窒息性气体（即，呼吸纯净的氮气会剥夺人体的氧气）。尽管氮被认为是一种惰性元素，但它会形成一些非常活跃的化合物。它可用作稀释剂并控制自然的燃烧和呼吸速率，在较高的氧气浓度下会更快。氮可溶于水和酒精，但基本上不溶于大多数其他液体。它在生活中是必不可少的，其化合物可用作食物或肥料。氮用于制造氨和硝酸。氮气在环境温度和中等温度下基本上是
惰性气体。因此，大多数金属都容易处理它。在升高的温度下，氮可能对金属和合金具有侵蚀性。[1]
来源
氮是地球上第30大最丰富的元素。考虑到氮气占大气量的4/5，即占大气的78%以上，我们几乎可以使用无限量的氮气。氮也以硝酸盐形式存在于多种矿物质中，例如智利硝石（硝酸钠），硝石或硝石（
硝酸钾）和含有铵盐的矿物质。氮存在于许多复杂的有机分子中，包括存在于所有活生物体中的蛋白质和
氨基酸。[1]
制备
实验室方法
实验室最常用的是亚硝酸铵的分解，实际上是将
亚硝酸钠饱和溶液慢慢加到热的饱和氯化铵溶液中：。[2]
液态空气分馏法
氮气主要是从大气中分离或含氮化合物的分解制得的。[2]每年通过液化空气生产超过3,300万吨的氮气，然后使用分馏的方法在大气中生产氮气以及其他气体。[1]
深冷分离法
深冷分离法又称为低温精馏法，利用空气中氮气与氧气的沸点不一致来分离氧气和氮气。由于氮气的沸点（-196℃） 低于氧气（-183℃），在液态空气的蒸发过程中，液氮比液氧更容易变成气态，而在空气液化过程中，氧气比氮气更容易变成液态。由于氮气与氧气的沸点相差不大，液态空气与气态空气需经过反复多次的蒸发、冷凝、再蒸发过程（该过程称为低温精馏过程），最终在精留塔顶部气相馏分中就可以过得较高高纯度的氮气，氮气的纯度取决于精馏塔的塔板级数和精馏效率。[3]
深冷分离法工艺已经历了 100 多年的发展，先后经历了高压、高低压、中压和全低压流程等多种不同的工艺流程。随着现代空分工艺技术和设备的发展，高压、高低压、中压空分流程已基本被淘汰，能耗更低、生产更安全的全低压流程已成为大中型低温空分装置的首选。全低压空分工艺根据氧氮产品压缩环节不同，又分为外压缩流程和内压缩流程。全低压外压缩流程生产出低压氧气或氮气，然后经外置的压缩机将产品气体压缩至所需压力供给用户。全低压内压缩流程将精馏产生的液态氧或液态氮在冷箱内通过液体泵加压至用户所需压力后汽化，并在主换热器内复热后供给用户。主要工艺过程为原料空气过滤、压缩、冷却、纯化、增压、膨胀、精馏、分离、复热、外供。[3]
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