目前, 常用变压吸附制氮装置是以压缩空气为原料,碳分子筛为吸附剂,利用氧和氮在碳分子筛上的吸附容量、吸附速率、吸附力等方面的差异及分子筛对氧和氮随压力不同具有不同的吸附容量的特性来实现氧、氮分离。首先,空气中的氧被碳分子筛优先吸附,从而在气相中富集氮气。为连续获得氮气,需两个吸附塔交替工作。图片引自。工业上的氨气是由氢气和氮气直接合成的:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)(反应条件为高温高压、催化剂)。氨气的合成是一个体积缩小的放热反应,增大体系压强和降低体系温度对合成反应有利。实验室中常用来制取氮气的方法是加热亚硝酸钠和氯化铵的饱和溶液,具体反应为:NH4Cl+NaNO2=NH4NO2+NaCl,NH4NO2=N2↑+2H2O。氨气在空气中很难燃烧,但在纯氧中可以燃烧生成氮气:4NH3+3O2=2N2↑+6H2O。常温下氮气难以与氧气反应,但在放电或者高温的条件下,可以与氧气反应:N2+O2=2NO。闪电能够使空气里的氮气转化为一氧化氮,是一种自然固氮。氮气在加热条件下可以与金属发生反应,以镁为例:N2+Mg→Mg3N2(反应条件为加热)。氮气通常被称为惰性气体,用于某些惰性气氛中以进行金属处理,并用于灯泡中以防止产生电弧,但它不是化学惰性的。它是动植物生命中必不可少的元素,并且是许多有用化合物的组成部分。氮与许多金属结合形成硬氮化物,可用作耐磨金属。钢中的少量氮会抑制高温下的晶粒生长,并且还会提高某些钢的强度。它也可用于在钢上产生坚硬的表面。