氮气的相对原子质量

氮气是氮元素形成的一种单质，化学式N₂。氮气是空气的主要组成成分，体积分数约为78%（约4/5），比空气稍轻，密度为1.25 g/L。常温常压下，1体积水大约只溶解0.02体积氮气。

氮气的相对原子质量：

氮气的相对原子质量是14.0067，氮是一种化学元素，它的化学符号是N，它的原子序数是7，氮是空气中最多的元素，在自然界中存在十分广泛，在生物体内亦有极大作用，是组成氨基酸的基本元素之一。

由于原子的实际质量很小，如果人们用它们的实际质量来计算的话那就非常的麻烦，例如一个氢原子的实际质量为1.674×10⁻²⁷千克，一个氧原子的质量为2.657×10⁻²⁶千克。

氮气的物理性质：

氮气与空气密度接近，比空气稍轻，密度为1.251 g/L（0 ℃，1 atm），摩尔质量为28.01 g/mol，微溶于水和乙醇，常温常压下，1体积水大约只溶解0.02体积氮气。在正常情况下，氮气对人体并无伤害，但在高压条件下，大量氮气会溶于血液导致氮醉。氮气是热和电的不良导体。标准大气压下，冷却至-195.8 ℃时氮气液化为液氮，-209.9 ℃时凝固成雪状固态。液氮与氮气相比，具有体积小（0 ℃时两者体积比为1/647，35℃时为1/731）、易储存、运输量小等优点。

氮气的化学性质：

1、氮气是一种双原子气体，结构稳定，化学性质稳定。氮气是一种惰性气体，不可燃，不助燃，不供人呼吸，无腐蚀性。在自然条件下，不发生化学反应。在一定条件下能与部分活泼金属和非金属单质化合。

2、与金属单质反应，氮可与一些特别活泼的金属反应，形成离子型氮化物。常温下能与锂直接化合生成氮化锂（Li₃N）。

3、与非金属单质反应，氮气与氢气在高温、高压、催化剂条件下生成氨（工业制氨，人工固氮）。

4、与化合物反应，在胺氰法中，氮气和热电石反应，生成氰氨化钙和碳，然后热氨腈受到压力与水蒸汽发生反应，生成氨。

氮气的工业制备：

1、深冷空分

深空冷分制氮的原理是通过压缩、膨胀循环降低大气温度并使其成为液态，而后利用大气中组分沸点不同分离出氮氧。此方法最大的特点是能同时制取氧和氮并且产量大。

2、变压吸附

变压吸附法制氮气的原理是利用分子筛对空气加压吸附排氮、减压脱附排氧，从而将氮、氧分离。变压吸附制氮常采用的技术有碳分子筛（CMS）和沸石分子筛（MS）。碳分子筛是一种非极性速度分开型吸附剂，氧气在碳分子筛上的扩散速度大于氮气的扩散速度，因而氧气能够被碳分子筛优先吸附，氮气则富集于不吸附相在吸附塔流出。沸石分子筛制氮则是利用沸石分子筛对O₂、N₂吸附容量不同来分离N₂，不过其处理原料气和真空解吸等步骤繁杂，应用较少。

3、膜分离

膜分离制氮技术的原理是，氧和氮在通过膜时，会先在膜中溶解，在外界能量或化学位能差的作用下，由于氧、氮对分离膜的渗透率不同，会分别在膜的两侧得到富集，达到分离气体的目的。

氮气的应用领域：

1、灭火领域

氮气具有高稳定性和化学惰性，因此可用于灭火。

氮气防灭火技术的优点：

（1）工艺简单、操作方便、易于掌握；

（2）无污染，对设备损害小，恢复生产快；

（3）稀释抑爆；

（4）有效抑制防灭火区域的漏风。

氮气防灭火技术的缺点：

（1）不能“长期”覆盖可燃物或已燃物的表面；

（2）不能有效消除高温点，需用水、注浆以及凝胶等措施辅助灭火，防止复燃；

（3）注氮气防火时，需要采取堵漏措施，控制氮气泄漏量在最低限度内；

（4）较高浓度氮气易使人窒息。

2、氮气吸附法

氮气吸附法能够测量多孔材料的比表面积及孔径分布，该方法需要在液氮温度下进行。吸附法的原理是让一种吸附质分子吸附在待测样品表面，根据吸附量的多少来评测样品的表面积及孔径分布。