人类生活的地球被厚厚的大气层所包裹着，不仅人的生存离不开空气，任何动植物的生长都依赖于它。现在我们已经知道，空气中最主要的成分是氮气，它始终围绕在我们身边与我们朝夕相处。然而这可以感觉到却又看不见的朋友是如何被人们所发现的呢？
由二氧化碳引出的思考
1755年，英国化学家布拉克通过煅烧石灰石发现了一种气体（CO2）。当时他认为这种气体是固定在石灰石中，于是就将这种气体命名为“固定空气”。以后布拉克又以碳酸镁做了类似的试验，发现碳酸镁中也含有“固定空气”。
布拉克对“固定空气”做了多方面的研究：发现它能被苛性碱吸收，使苛性碱变为性质温和的苏打；燃烧的蜡烛在“固定空气”中不能继续燃烧；麻雀和小鼠在“固定空气”中会窒息死亡。
布拉克又做了一个实验，将木炭在玻璃罩内燃烧，他发现燃烧后的气体有一部分和“固定空气”相似，即燃烧后的一部分气体能被苛性碱吸收，使苛性碱变为性质温和的苏打。他加大苛性碱的量，试图将燃烧后的气体全部吸收，结果都未能如愿。不管苛性碱用量多大，总有相当数量的气体剩余下来。他几次重复，都是如此。布拉克想弄个明白，便让他的学生丹尼尔·卢瑟福研究这种剩余气体是什么。
浊气——氮气最初之名
1772年，卢瑟福正在爱丁堡大学攻读医学，他重做了这个实验，并对剩余气体进行研究。
卢瑟福将木炭燃烧后的气体先用苛性碱吸收，再把吸收后的气体密封在器皿里，然后把小鼠放进这个密封的器皿里。不一会儿，小鼠便闷死了。他发现器皿内气体的体积有所减少。卢瑟福想，器皿里能助呼吸的气体肯定是减少了，但能否继续助燃呢？
卢瑟福接着在闷死小鼠的器皿里又放入点着的蜡烛，蜡烛光线很弱，但仍能燃烧。实验结果使他意识到很难从空气中把那种助呼吸、助燃的气体完全除净。为了尽可能去除助燃气体，卢瑟福用白磷代替木炭，重复上面的实验，发现小鼠在器皿中闷死得更快。这时，器皿中的剩余气体既不能维持生命，也不能帮助燃烧，而且也不溶于苛性碱液。卢瑟福便将其命名为“浊气”。
同一年，英国教士、科学家普里斯特利也做了一个实验。他把潮湿的硫磺粉放在密闭容器中，过了一段时间，发现容器里的空气体积减少了1/5。他对剩余气体进行检测实验，发现这部分剩余气体与卢瑟福所做实验的剩余气体性质相似，不助呼吸，也不助燃，又不与石灰水作用，还较空气轻。由于普利斯特利相信燃素说，所以他认为这种剩余气体是“燃素化的空气”或“被燃素饱和了的空气”。
它是空气的成分
1772年，在卢瑟福和普里斯特利研究剩余空气的同时，出身于药剂师的瑞典化学家舍勒也在研究燃烧与空气的关系。
舍勒认为：既然燃烧必须在空气中进行，因此一旦辨明火的本质，空气的组成也就清楚了。于是他把一系列认为可发散出燃素的物质，如硫磺、松节油等，分别放在密闭的容器中点燃，再对燃烧后的空气进行测量。他发现空气体积缩小了，剩下来的气体较原来空气的密度要小，因此他判断燃素并未结合在剩下的气体中。他把这剩下的气体称之为“劣质空气”，把被可燃物消耗掉的那部分气体叫“火空气”。他由这个实验得出了“劣质空气”是空气的成分之一。
舍勒又做了一个很有意义的实验：他把蜡烛放在一个密封的容器中，容器里面是洁净空气，点燃后计时，火光维持了80秒。
他又把蜡烛放在同体积的空气与“固定空气”（即CO2）的混合气体（体积比为6∶5.5）中，蜡烛便立即熄灭；但把蜡烛放在同体积的空气与“劣质空气” 的混合气体（体积比也是6∶5.5）中，则大约燃烧了26秒，这一实验事实说明：“劣质空气”的灭火效力比“固定空气”要差一些。
普里斯特利、舍勒都没有公开发表自己发现的结论。
1774年法国化学家拉瓦锡在普里斯特利和舍勒实验的基础上，仔细研究了物质燃烧的过程，从而发现了氧。他将舍勒称为“火空气”的气体命名为氧；将“劣质空气”取名为Nitrogen，意思是“无益于生命”，译为中文为“氮”，虽然氮是由拉瓦锡命名的，但科学界认为它的真正发现者是丹尼尔·卢瑟福。从此，人们知道了氧气和氮气是空气中的重要组成部分，只要把空气中的氧气吸收，就可制得较纯的氮气。
1775年，普里斯特利利用一氧化氮作为吸氧剂，从空气中取得了较纯净的氮气，并对这种气体的性质又有了进一步的研究，发现氮的性质不活泼。
后来人们利用加压冷却的方法制得了液态的氮，发现氮气较易被液化，在常压下冷却到-195.8℃，或在常温下加压到6~7个大气压，都能把它液化成无色透明的液体。
氮的用途
自氮气发现以后科学家们还继续做了大量实验，证明了氮主要以单质状态存在于空气中，约占空气体积组成的78%。对氮气的不断研究，大大促进了人们对氮元素的认识和利用。
氮气虽然不能助燃，也不能帮助呼吸，但它在工业、农业、国防、医药以及人们的生活中有着极为重要的作用。
比如，农业上使用最多的是氮肥；用氮气填充粮仓可以保管粮食，使粮食不霉烂，不发芽，长期贮存。
博物馆里的贵重书画，常保存在充满氮气的密闭容器中，防止蛀虫的生存，避免氧气对书画的氧化作用。
在医疗上，分馏液态空气得到的液氮可作为深度制冷剂，用于治疗一些皮肤病，甚至癌症，冻死病变细胞。另外，许多药物如常用的磺胺类药物，心脏病患者急救用的硝酸甘油等也都是含氮化合物。氮还可以制备联胺及重要的氮化物和氰化物，这些物质在化工方面又有很多用途。
氮在工业上的用途也很广泛。由氮制成的硝酸，可以制造炸药；钢经过氮化处理后，表面形成了一层坚硬的合金氮化物，使钢硬度、耐磨性和抗疲劳性都提高，还有较强的抗腐蚀性及热硬性，从而大大提高了钢的性能，扩大了钢的用途。可以这样说，氮是人们须臾不可离开的朋友。
21世纪将在氮的研究方面有重大的突破，比如化学模拟生物固氮的成功，将促进农业的巨大发展。
