氮氣是一種無色無味的氣體，難溶于水，密度比空氣略小。在標準大氣壓下，氮氣冷卻至-195.8℃時，變成沒有顏色的液體；冷卻至-209.86℃時，液態氮變成雪狀的固體。從微觀角度上看，氮氣分子中存在著三重鍵，鍵長短，但鍵能大，表現出十分穩定的化學性質，在常溫下不與氧、水、酸堿等物質反應，常作為惰性氣體使用。
基于這些特點，氮氣在多個領域都有著重要的應用。
化工應用
在高壓高溫和催化劑的條件下，氮氣可以合成氨氣。而氨氣是重要的化工原料，可用于下游合成纖維、樹脂和橡膠等。雖然氮氣與氫氣能夠反應生成氨氣，但該反應是可逆反應產物，所以產生的不是純凈氨氣。再者，反應需要的溫度比較高，大約500℃，再加上需要高壓、催化劑的條件，對于一般實驗室來說比較苛刻。
合成橡膠
食品應用
氮氣也作為食品保護氣體的用途，使水果和零食保持新鮮和完整。氮氣對食品的色、香、味和別的品質都不會造成影響，可以防止細菌，酵母菌和霉菌等的增生與繁殖，阻止腐敗變質，預防食品中油脂的酸敗變化、維生素C的氧化分解，避免原有色澤的氧化改變，從而大大延長各種易腐食品的貯存和保管期限，最終達到保鮮的效果。
農業應用
氮元素是植物體內氨基酸的重要組成部分，又是蛋白質的構成成分。雖然氮氣占近八成的空氣，但植物本身難以直接利用氮氣，因此可以通過一些間接的方式達到氮氣利用的目的。比如，可以利用氮氣制備氮肥。氮肥可以促進作物細胞進行分裂和生長，促進作物的長勢，而且它還可以增加植物種子中蛋白質的含量，能提高產品的營養價值。另一方面，特殊的細菌可以起到氮氣固定的作用。例如根瘤菌侵染植物形成根瘤，固氮酶可以將氮氣還原成植物可以利用的氮。
除此之外，氮氣可以作為電子產品的保護氣，還可以用于醫學的液氮制冷等領域。隨著人類科學技術的進步，氮氣也將展現出更廣闊的利用空間。
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