膜分離技術(shù)依靠不同氣體在膜中溶解和擴(kuò)散系數(shù)的差異而具有不同的滲透速度來實現(xiàn)氣體的分離。當(dāng)混合氣體在驅(qū)動力一膜兩側(cè)壓力差作用下，滲透速度相當(dāng)快的氣體如氧氣、氫氣、氦氣、硫化氫、二氧化碳等透過膜后，在膜的滲透側(cè)被富集，而滲透速度相當(dāng)慢的氣體如氮氣、氬氣、甲烷和一氧化碳等唄滯留在膜的滯留側(cè)被富集從而達(dá)到混合氣體分離的目的。膜分離制氮機(jī)就是根據(jù)以上原理。以壓縮空氣為原料氣來提取較高純度的氮氣。
空氣分離是購買氮氣發(fā)生器的替代方案。在空氣分離設(shè)備中，可以將空氣分離為其基本成分。壓縮和過濾天然空氣，以去除任何雜質(zhì)。壓縮空氣被加熱和冷卻，直到不同的元素達(dá)到沸點，然后分離出來。然后這些元素返回到氣態(tài)，此時它們就可以使用了。與氮氣發(fā)生器一樣，空氣分離設(shè)備也得益于使用氧氣分析儀來觀察氧氣含量。
氮氣發(fā)生器的工作原理是分離空氣，電解膜的負(fù)極側(cè)發(fā)生氧化反應(yīng)，吃掉空氣中的氧化性氣體，在正極側(cè)還原，空氣流過電解池后就只剩下氮氣和惰性氣體，故國內(nèi)發(fā)生器的純度大多標(biāo)有“相對含氧量”，氮氣的純度和空氣流速，有效分解面的長度，電解電勢的強(qiáng)弱都有關(guān)系，這種分離方法也決定了氮氣的純度不可能做的很高。加入電解質(zhì)的作用就是提高水的導(dǎo)電率，使電化學(xué)反應(yīng)能順利進(jìn)行。
發(fā)生器對色譜的影響有一點常常被忽略，就是發(fā)生器內(nèi)的開關(guān)電源工作事會對電網(wǎng)電壓造成的干擾(壓縮機(jī)的啟動和停止也會)，所以色譜儀經(jīng)過穩(wěn)壓電源供電，當(dāng)然不用穩(wěn)壓電源的用戶極少。
對色譜來說，氮氣發(fā)生器產(chǎn)生了氮氣后，還需要脫水、脫氧(加脫水脫氧管)，否則會損害ECD檢測器。
對質(zhì)譜來說，國內(nèi)的氮氣發(fā)生器都無法達(dá)到很高的流量，所以，現(xiàn)在很多人都還使用液氮罐，來支持液質(zhì)聯(lián)用需要的氮氣流量。
值得提醒的一點是：氮氣發(fā)生器只能在實驗室內(nèi)或?qū)嶒炇彝夂芙奈恢貌杉諝庾鳛闅庠矗鴮嶒炇覂?nèi)空氣經(jīng)常是受到污染的，其中的有機(jī)溶劑含量因為實驗前處理過程等原因(此外GC的洗針溶劑揮發(fā)，液相的流動相揮發(fā))不可避免的超標(biāo)。