氮气是一种无色无味的气体，难溶于水，密度比空气略小。在标准大气压下，氮气冷却至-195.8℃时，变成没有颜色的液体；冷却至-209.86℃时，液态氮变成雪状的固体。从微观角度上看，氮气分子中存在着三重键，键长短，但键能大，表现出十分稳定的化学性质，在常温下不与氧、水、酸碱等物质反应，常作为惰性气体使用。
基于这些特点，氮气在多个领域都有着重要的应用。
化工应用
在高压高温和催化剂的条件下，氮气可以合成氨气。而氨气是重要的化工原料，可用于下游合成纤维、树脂和橡胶等。虽然氮气与氢气能够反应生成氨气，但该反应是可逆反应产物，所以产生的不是纯净氨气。再者，反应需要的温度比较高，大约500℃，再加上需要高压、催化剂的条件，对于一般实验室来说比较苛刻。
合成橡胶
食品应用
氮气也作为食品保护气体的用途，使水果和零食保持新鲜和完整。氮气对食品的色、香、味和别的品质都不会造成影响，可以防止细菌，酵母菌和霉菌等的增生与繁殖，阻止腐败变质，预防食品中油脂的酸败变化、维生素C的氧化分解，避免原有色泽的氧化改变，从而大大延长各种易腐食品的贮存和保管期限，最终达到保鲜的效果。
农业应用
氮元素是植物体内氨基酸的重要组成部分，又是蛋白质的构成成分。虽然氮气占近八成的空气，但植物本身难以直接利用氮气，因此可以通过一些间接的方式达到氮气利用的目的。比如，可以利用氮气制备氮肥。氮肥可以促进作物细胞进行分裂和生长，促进作物的长势，而且它还可以增加植物种子中蛋白质的含量，能提高产品的营养价值。另一方面，特殊的细菌可以起到氮气固定的作用。例如根瘤菌侵染植物形成根瘤，固氮酶可以将氮气还原成植物可以利用的氮。
除此之外，氮气可以作为电子产品的保护气，还可以用于医学的液氮制冷等领域。随着人类科学技术的进步，氮气也将展现出更广阔的利用空间。
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