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。
氮分子中的兩個氮原子之間形成一條σ鍵和兩個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，具有較強的穩(wěn)定性，離解能高達945 kJ/mol，即使在3273 K時也不分解
氮氣是一種有惰性的氣體，一般不與其他物質(zhì)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(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(chǎn)更安全的全低壓流程已成為大中型低溫空分裝置的。
3、生產(chǎn)的氮氣大約10%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、工程技術部件的冷縮配合和安裝、生物標本，如血液的的保存、在運輸中制冷等。
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(jīng)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)
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