Азот (N2) представляет собой бесцветный, без запаха и вкуса газ, который образует до 78,09% (по объему) воздуха, которым мы дышим. Он негорючий и он не поддерживает горение.

Газообразный азот немного легче воздуха и слабо растворим в воде. Он обычно рассматривается и используется как инертный газ, но это не совсем так. Образует оксид азота и диоксид азота с кислородом, аммиак с водородом и сульфид азота с серой. Соединения азота образуются естественным путем в результате биологической активности. Соединения также образуются при высокой температуре или при умеренной температуре с помощью катализаторов. При высоких температурах, азот будет сочетаться с активными металлами, такие как литий, магний и титан с образованием нитридов. Азот необходим для различных биологических процессов, и используется в качестве удобрения, обычно в виде аммиака или соединения на основе аммиака. Соединения, образованные галогенами и некоторыми органическими веществами соединения могут быть взрывоопасными.

Азот конденсируется в точке кипения, -195,8 °C (-320,4 °F), в бесцветную жидкость, которая светлее воды.

Потребители используют больше азота, чем любой другой промышленный газ. Он используется в широком спектре отраслей промышленности, включая химическую и фармацевтическую, нефтепереработка, производство стекла и керамики, процессы рафинирования и изготовления стали и других металлов, целлюлозы и производство бумаги, здравоохранение. Помимо N2, азот может называться GAN или GN в газообразной форме, а LIN или LN в жидком виде (для перевозки используют криогенные полуприцепы или контейнеры).

Азот образуется в больших объемах как в газовой, так и в жидкой форме путем криогенной дистилляции; меньшие объемы могут быть получены в виде газа путем адсорбции с колебаниями давления (PSA) или диффузионного разделения процессов (проникновение через специально разработанные полые волокна). Криогенные процессы может производить очень чистый азот. Адсорбционные и диффузионные процессы обычно используется когда производят продукт более низкой чистоты в относительно небольших количествах. Некриогенный процессы могут быть привлекательными для пользователей малого объема когда чистота азота не критична или альтернатив (закупка сыпучего жидкого азота, баллонов азота высокого давления, или местного криогенного производства) дорого или непрактично.

Газообразный азот ценится за инертность. Он обычно используется для защиты потенциально реакционноспособных материалов от контакта с кислородом для безопасности или по соображениям контроля качества.

Жидкий азот ценится как за холодность, так и за инертность. Когда жидкий азот испаряется и нагревается до температуры окружающей среды, он поглощает большое количество тепла, что позволяет существенно и быстро снизить температуру. Сочетание инертности и его очень холодного исходного состояния делает жидкий азот идеальным хладагентом для определенных применений, таких как замораживание пищевых продуктов. Жидкий азот также используется для охлаждения термочувствительных или мягких материалов при комнатной температуре, что позволяет подвергать их механической обработке или разрушать. Примерами могут служить использованные шины, пластмассы, некоторые металлы и даже фармацевтические препараты.

Инертные свойства азота делают его хорошим защитным газом во многих областях применения. Азотное покрытие используется для защиты легковоспламеняющихся или взрывоопасных твердых веществ и жидкостей от контакта с воздухом. Некоторые химические вещества, поверхности твердых веществ и хранящиеся пищевые продукты обладают свойствами, которые необходимо защищать от разложения под воздействием атмосферного кислорода и влаги. Защита достигается за счет хранения этих предметов в атмосфере азота. "Инертность" или "заполнение" - это другие термины, используемые для описания перемещения воздушного и азотного покрытия.

"Продувка" азотом - это барботаж газообразного азота через жидкость для удаления нежелательных летучих компонентов, включая летучие органические соединения, которые могут потребоваться для соблюдения требований по снижению загрязнения.

Некоторые вещества трудно измельчить в порошок или шинковать, потому что они жесткие, иначе они разлагались бы под воздействием тепла, выделяемого в результате механических процессов, таких как измельчение. Жидкий азот может быть использован для замораживания мягких или жестких веществ перед их отправкой в процесс измельчения. Холодный испаренный азот можно использовать для поддержания материалов в прохладном состоянии (и в инертной атмосфере) во время измельчения. Криогенное измельчение используется в различных областях применения, включая производство тонкоизмельченных фармацевтических препаратов, пластмасс и пигментов, а также для измельчения шин на заводах по переработке отходов.

Азот используется для обработки расплава при производстве стали и других металлов и в качестве защитного газа при термической обработке чугуна, стали и других металлов. Он также используется в качестве технологического газа вместе с другими газами для уменьшения карбонизации и азотирования.

”Вспышка“ или "ребра” на литом металле могут быть удалены охлаждением жидким азотом, что делает их хрупкими и позволяет отламывать их механическим воздействием.

Нефтеперерабатывающие заводы, нефтехимические заводы и морские танкеры используют азот для очистки оборудования, резервуаров и трубопроводов от опасных паров и газов (например, после завершения операции переноса трубопровода или завершения производственного цикла) и для поддержания инертной и защитной атмосферы в резервуарах для хранения легковоспламеняющихся жидкостей.

Холодный газообразный азот используется для охлаждения реакторов, заполненных катализатором, во время работ по техническому обслуживанию. Время охлаждения может быть существенно сокращено.

Охлаждение реакторов (и материалов внутри) до низкой температуры позволяет лучше контролировать побочные реакции в сложных реакциях в фармацевтической промышленности. Жидкий азот часто используется для обеспечения необходимого охлаждения, поскольку он может быстро снизить температуру и затем легко поддерживать желаемые температуры холодной реакции. Системы охлаждения реактора и регулирования температуры обычно используют циркулирующую низкотемпературную теплоносительную жидкость для передачи охлаждения, полученного путем испарения жидкого азота, в оболочку корпуса реактора. Жидкий азот испаряется в специально разработанных теплообменниках, которые передают охлаждение циркулирующему теплоносителю.

Жидкий азот используется во время заканчивания газовой скважины для "разрыва" газоносных горных пород, в частности, плотных газовых пластов, включая сланцевый газ и природный газ из угля (метан угольных пластов), где следует избегать гидроразрыва на водной основе. Азот также используется для поддержания давления в пластах, добывающих нефть и природный газ. В отличие от углекислого газа, который также используется для повышения давления, азот имеет небольшое сродство к жидким углеводородам, поэтому он накапливается в газовой шапке и остается в ней.

Азот используется в качестве инертного газа для проталкивания жидкостей по трубопроводам, очистки трубопроводов и перемещения "ерша" по трубопроводам для удаления одного материала перед использованием трубопровода для транспортировки другого материала.

Материалы становятся твердыми и хрупкими при охлаждении до очень низких температур. Это свойство позволяет удалять “вспышки” или “ребра” на литых пластмассах и резине. Отливки охлаждаются жидким азотом, а оплавление разрушается механическим воздействием.

Термоусадочный фитинг является интересной альтернативой традиционному расширительному фитингу. Вместо нагрева внешней металлической части внутренняя часть охлаждается жидким азотом, так что металл сжимается и может быть вставлен. Когда металл возвращается к своей нормальной температуре, он расширяется до своего первоначального размера, обеспечивая очень плотную посадку.

Жидкий азот используется для охлаждения бетона во время его заливки и схватывания. Более медленное отверждение приводит к улучшению отверждаемых свойств.

Когда строительные работы должны проводиться в мягком, пропитанном водой грунте, например при строительстве туннелей под водными путями, грунт можно эффективно заморозить с помощью жидкого азота. Трубы загнаны в землю, жидкий азот прокачивается по трубам под поверхностью земли. Когда азот попадает в почву, он испаряется, отводя тепло от почвы и замораживая ее.

Интенсивный холод в жидком азоте позволяет очень быстро замораживать продукты, что приводит к минимальному повреждению клеток кристаллами льда и улучшению внешнего вида, вкуса и текстуры. Хорошо спроектированные криогенные туннельные и спиральные морозильные камеры эффективно улавливают охлаждение за счет испарения жидкости и холодного газообразного азота, проходящего через морозильную камеру.

При хранении таких веществ, как растительное масло и вина, инертные свойства азота могут быть использованы для защиты от потери качества в результате окисления путем удаления любого воздуха, захваченного жидкостью (“разбрызгивание”), и защиты жидкостей в резервуарах для хранения путем заполнения парового пространства.

Азот (и азот, смешанный с CO2 и кислородом) используется в транспортных средствах и в упаковке с модифицированной атмосферой для продления срока годности упакованных пищевых продуктов за счет предотвращения окисления, плесени, заражения насекомыми и миграции влаги.

Азот используется в качестве защитного газа при упаковке некоторых лекарственных средств для предотвращения разложения в результате окисления или адсорбции влаги.

Азот используется для замораживания крови, а также вирусов для вакцинации. Он также используется для замораживания спермы домашнего скота, которая затем может храниться годами. Быстрое замораживание в результате сильного холода сводит к минимуму повреждение клеточных стенок. Жидкий азот также используется в некоторых устройствах МРТ (магнитно-резонансной томографии) для предварительного охлаждения низкотемпературных магнитов перед использованием гораздо более дорогого жидкого гелия для окончательного охлаждения.

Жидкий азот используется в криохирургии для разрушения пораженных тканей.

Азот используется непосредственно в качестве хладагента при проведении жестких экологических испытаний многих изделий или в качестве источника охлаждения для охлаждения циркулирующего сухого воздуха.