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)夥肿樱?個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵，因?yàn)樵诨瘜W(xué)反應(yīng)中受到攻擊的是π鍵，而在N?分子中π鍵的能級(jí)比σ鍵低，打開π鍵困難，因而使N?難以參與化學(xué)反應(yīng)。

瑞典化學(xué)家卡爾·謝勒（Carl Scheele）和蘇格蘭植物學(xué)家丹尼爾·盧瑟福（Daniel Rutherford）在1772年分別發(fā)現(xiàn)了氮。牧師卡文迪許和拉瓦錫也在差不多的同一時(shí)間立地獲得了氮。Rutherford在他的老師Joseph Black的啟發(fā)下，研究含碳物質(zhì)在有的空氣中燃燒后所留下的殘余“空氣”的性質(zhì)時(shí)，他用KOH除去CO2，從而獲得了氮。他認(rèn)為這是從已燃燒的物質(zhì)中吸收了燃素的普通空氣。有些人不顧A. L. Lavoisier的研究成果，直到1840年還在爭(zhēng)論關(guān)于氮?dú)獾幕拘再|(zhì)。

氮分子中的兩個(gè)氮原子之間形成一條σ鍵和兩個(gè)π鍵。與類似的CO、C2H4等分子相比，N2的成鍵分子軌道σ2p（-15.59 eV）和π2p（-16.73 eV）能量比較低，反鍵分子軌道π*2p（8.17 eV）能量比較高，不但難以接受電子也不易給出電子，具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性，離解能高達(dá)945 kJ/mol，即使在3273 K時(shí)也不分解

氮?dú)馐且环N有惰性的氣體，一般不與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，但在一定條件下，氮可與堿金屬或堿土金屬反應(yīng)，相當(dāng)于在氮分子的反鍵分子軌道上填充一個(gè)電子，金屬的給電子能力越強(qiáng)，反應(yīng)越易進(jìn)行。如，在常溫下鋰可與氮直接反應(yīng)，而鈣需要加熱到一定條件才能于氮?dú)夥磻?yīng)：


ⅢA和ⅣA族的一些元素在加熱條件下能與氮?dú)夥磻?yīng)：


在高溫、高壓和催化劑存在的條件下，氮能與氫反應(yīng)生成氨：
深冷分離法
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。
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膜的速度不同，每種組分透過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)。透過膜的氣體組分不可能達(dá)到的純度。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。
3、生產(chǎn)的氮?dú)獯蠹s10%用作制冷劑，主要包括：通常軟的或類似橡膠物質(zhì)的凝固磨碎、低溫加工橡膠、工程技術(shù)部件的冷縮配合和安裝、生物標(biāo)本，如血液的的保存、在運(yùn)輸中制冷等。
健康危害
空氣中氮?dú)夂窟^高，使吸入氣氧分壓下降，引起缺氧窒息。吸入氮?dú)鉂舛炔惶邥r(shí)，患者初感胸悶、氣短、疲軟無(wú)力；繼而有煩躁不安、極度興奮、亂跑、叫喊、神情恍惚、步態(tài)不穩(wěn)，稱之為“氮酩酊”，可進(jìn)入昏睡或昏迷狀態(tài)。吸入高濃度，患者可迅速昏迷、因呼吸和心跳停止而死亡。
潛水員深潛時(shí)，可發(fā)生氮的麻醉作用；若從高壓環(huán)境下過快轉(zhuǎn)入常壓環(huán)境，體內(nèi)會(huì)形成氮?dú)鈿馀?，壓迫神?jīng)、血管或造成微血管阻塞，發(fā)生“減壓病”。
儲(chǔ)存方法
儲(chǔ)存于陰涼、通風(fēng)的庫(kù)房。遠(yuǎn)離火種、熱源。庫(kù)溫不宜超過30℃。儲(chǔ)區(qū)應(yīng)備有泄漏應(yīng)急處理設(shè)備 [10]。
運(yùn)輸方法
采用剛瓶運(yùn)輸時(shí)戴好鋼瓶上的安全帽。鋼瓶一般平放，并應(yīng)將瓶口朝同一方向，不可交叉；高度不得超過車輛的防護(hù)欄板，并用三角木墊卡牢，防止?jié)L動(dòng)。嚴(yán)禁與易燃物或可燃物等混裝混運(yùn)。夏季應(yīng)早晚運(yùn)輸，防止日光曝曬。鐵路運(yùn)輸時(shí)要禁止溜放。 [10]