Сечовина (карбамід), чда

Карбамід
Синоніми

сечовина, діамід вугільної кислоти

Міжнародна назва

carbamide

CAS №

57-13-6

ГОСТ/ОСТ

2081-2010
Білі кристали, розчинні у полярних розчинниках.

Азотне добриво, синтез сечовино-альдегідних смол, очищення димових газів теплових електростанцій, котелень, сміттєспалювальних заводів, дизельних двигунів внутрішнього згоряння.



CAS No.57-13-6
Chemical Name:Urea
SynonymsCARBAMIDE;Carbamimidic acid;UREA 46;HARNSTOFF;(NH2)2CO;NBK;URE;ISOUREA;aquacare;Pseudourea
CBNumber:CB5853861
Molecular Formula:CH4N2O
Molecular Weight:60.06
MDL Number:MFCD00008022
MOL File:57-13-6.mol
MSDS File:SDS
Modify Date:2023-02-21 15:21:45

Safety Information
Hazard Codes Xn,Xi
Risk Statements 36/37/38-40-38
Safety Statements 26-36-24/25-37
RIDADR Not regulated
WGK Germany 1
RTECS YR6250000
TSCA Yes
HS Code 31021010
Hazardous Substances Data57-13-6(Hazardous Substances Data)
ToxicityLD50 orally in Rabbit: 8471 mg/kg LD50 dermal Rat 8200 mg/kg

Історія Чисту сечовину вперше виділив із сечі в 1727 році голландський вчений Герман Бурхаве, і він добув сечовину із сечі, працюючи з концентрованим залишком при кип’ятінні. Але якщо тільки не брати до уваги чистоту сечовини, відкриття сечовини слід приписати французькому хіміку Ілеру Руеллю, який приготував сечовину (або її додаткову сполуку з хлоридом натрію) з сечі десь до 1727 року.
У 1828 році, лише через 55 років після свого відкриття, сечовина стала першою органічною сполукою, яка була створена синтетично, цього разу німецьким хіміком на ім’я Фрідріх Велер, одним із піонерів органічної хімії. Це було виявлено, коли Велер спробував синтезувати ціанат амонію, щоб продовжити дослідження ціанатів, які він проводив протягом кількох років. Обробляючи ціанат срібла розчином хлориду амонію, він отримав білий кристалічний матеріал, який виявився ідентичним сечовині, отриманій із сечі.
AgNCO + NH4Cl → (NH2)2CO + AgCl
Синтетичну сечовину створюють із синтетичного аміаку та вуглекислого газу та можуть виготовляти у вигляді рідини або твердої речовини. Процес дегідратації карбамату амонію в умовах високої температури та тиску для отримання сечовини вперше був реалізований у 1870 році та використовується досі. Використання синтетичної сечовини є численним, тому виробництво є високим. Тільки в Сполучених Штатах щороку виробляється приблизно один мільйон фунтів сечовини, більша частина якої використовується в якості добрив. Азот у сечовині робить її водорозчинною, що є дуже бажаною властивістю в цьому застосуванні.
Поява Сечовина є головним азотистим кінцевим продуктом метаболічного розщеплення білків у всіх ссавців і деяких риб. Цей матеріал міститься не лише в сечі всіх ссавців, але й у їхній крові, жовчі, молоці та поті. У процесі розщеплення білків аміногрупи (NH2) видаляються з амінокислот, які частково входять до складу білків. Ці аміногрупи перетворюються на аміак (NH3), який є токсичним для організму і тому має бути перетворений у сечовину печінкою. Потім сечовина потрапляє в нирки і зрештою виводиться з сечею.


Рис.1 Цикл сечовини у тварин
Фізичні властивості
Рис.2 Кристал сечовини

Це безбарвна кристалічна речовина, яка плавиться при 132,7°C (271°F) і розкладається перед кипінням. Його щільність становить 1,32 г/см3, він добре розчиняється у воді та містить 46,7% азоту.
Хімічні властивості Молекула сечовини має плоску кристалічну структуру, але геометрія навколо азоту є пірамідальною у структурі мінімальної енергії газової фази. У твердій сечовині кисневий центр задіяний у двох водневих зв’язках N-H-O. Отримана щільна та енергетично сприятлива мережа водневих зв’язків, ймовірно, створюється за рахунок ефективної молекулярної упаковки: структура досить відкрита, стрічки утворюють тунелі з квадратним поперечним перерізом. Вуглець у сечовині описується як sp2-гібридизований, зв’язки C-N мають значний характер подвійних зв’язків, а карбонільний кисень є основним порівняно, скажімо, з формальдегідом. Висока розчинність сечовини у воді відображає її здатність утворювати великі водневі зв’язки з водою.
Сечовина, розчинена у воді, знаходиться в рівновазі з ізомерним ціанатом амонію. Результуюча активність іонів ізоціанової кислоти дійсно призводить до карбамілювання (утворення довголанцюгових карбамідів, вивільнення молекули аміаку як побічного продукту) білків, якщо білки також присутні в розчині. Реакція карбамілювання може відбуватися при підвищених температурах навіть без каталізаторів. При кімнатній температурі водні розчини сечовини схильні до такої ж реакції розкладання в присутності уреази. Ізомеризація сечовини в розчині при кімнатній температурі без каталізаторів є повільним процесом (для досягнення рівноваги потрібні дні), а свіжоприготовані, ненагріті розчини мали незначні швидкості карбамілювання. Сечовина може реагувати зі спиртами з утворенням уретанів і реагувати з малоновими ефірами з утворенням барбітурової кислоти. кислоти.
Виробництво Основною сировиною, яка використовується для виробництва сечовини, є природний газ, який безпосередньо пов’язує витрати з цінами на газ. Отже, нові заводи будуються лише в районах з великими запасами природного газу, де ціни нижчі. Готовий продукт транспортується по всьому світу великими партіями по 30 000 метричних тонн. Ринкова ціна на карбамід безпосередньо пов’язана зі світовою ціною на природний газ і попитом на сільськогосподарську продукцію. Ціни можуть бути дуже мінливими, а часом і непередбачуваними. TCC має можливість знати світові ринки та підтримувати конкурентоспроможні ціни.
Річний обсяг виробництва сірчаної кислоти

Світовий 164 млн. тонн
Китай 62 млн тонн
Індія 23 млн тонн
Близький Схід 20 млн. тонн
Решта Азії 18 мільйонів тонн
ССР 12 млн. тонн
Північна Америка 9,5 млн тонн
Європа 9,5 млн. тонн
Очікується, що до 2018 року світове річне виробництво зросте до понад 200 мільйонів тонн.
1. Калійна корпорація, 2013
2. Міжнародна асоціація промисловості добрив, 2014
Методи виробництва Історичний процес
Сечовина вперше була помічена Германом Бурхаве на початку18 століття з випарів сечі. У 1773 році Ілер Руель отримав із людської сечі кристали, що містять сечовину, шляхом її випарювання та обробки спиртом під час послідовних фільтрацій. Цьому методу допомогло відкриття Карла Вільгельма Шеєле, що сеча, оброблена концентрованою азотною кислотою, дає в осад кристали. Антуан Франсуа, граф де Фуркруа та Луї Ніколя Воклен у 1799 році виявили, що нітровані кристали ідентичні речовині Руеля, і винайшли термін «сечовина». Берцеліус удосконалив його очищення, і нарешті Вільям Праут у 1817 році зумів отримати та визначити хімічний склад чистої речовини. У розширеній процедурі сечовина була осаджена у вигляді нітрату сечовини шляхом додавання сильної азотної кислоти до сечі. Для очищення отриманих кристалів їх розчиняли в киплячій воді з деревним вугіллям і фільтрували. Після охолодження утворюються чисті кристали нітрату сечовини. Щоб відновити сечовину з нітрату, кристали розчиняють у теплій воді та додають карбонат барію. Потім воду випаровують і додають безводний спирт для вилучення сечовини. Цей розчин зливають і випаровують, залишаючи чисту сечовину.

Промисловий процес
Для використання в промисловості сечовину виробляють із синтетичного аміаку та вуглекислого газу. Оскільки велика кількість вуглекислого газу виробляється в процесі виробництва аміаку як побічний продукт з вуглеводнів (переважно природного газу, рідше нафтових похідних) або іноді з вугілля, заводи з виробництва сечовини майже завжди розташовані поруч із місцем, де виробляється аміак. .
Сечовина може бути виготовлена у вигляді гранул, гранул, гранул, кристалів і розчинів. Гранули утворюються розбризкуванням розплавленої сечовини в вежу, в яку закачується повітря. Вони трохи менші, ніж сечовина, що продається у вигляді гранул, і особливо корисні, коли добриво вноситься вручну. У суміші сумарна розчинність нітрату амонію та сечовини настільки вища, ніж розчинність кожного компонента окремо, що можна отримати стабільний розчин (відомий як UAN) із загальним вмістом азоту (32%), що наближається до твердого нітрату амонію. (33,5%), хоча, звичайно, не сечовина (46%).

Рис.3 Промисловий процес сечовини

Рис.4 Вид з висоти пташиного польоту на великий завод в Альберті, Канада, на якому синтезується аміак, а потім перетворюється на сечовину. (З люб’язного дозволу Agrium Inc.)

Рис.5 Грабушки (малі кульки сечовини)

Рис.6 КАС (домішка сечовини та аміачної селітри) Лабораторний процес
Сечовини в більш загальному значенні можна отримати в лабораторії шляхом реакції фосгену з первинними або вторинними амінами, що проходить через ізоціанатний проміжний продукт. Несиметричні сечовини можна отримати реакцією первинних або вторинних амінів з ізоціанатом.
Також сечовина утворюється при взаємодії фосгену з аміаком:
COCl2 + 4 NH3 → (NH2)2CO + 2 NH4Cl
Сечовина є побічним продуктом перетворення алкілгалогенідів на тіоли через S-алкілування тіосечовини. Такі реакції протікають за допомогою солей ізотіуронію:
RX + CS(NH2)2 → RSCX(NH2)2X
RSCX(NH2)2X + MOH → RSH + (NH2)2CO + MX
У цій реакції R є алкільною групою, X є галогеном і M є лужним металом.
Використання Використання в сільському господарстві
Понад 90% світового промислового виробництва сечовини призначено для використання в якості добрива, що виділяє азот. Сечовина має найвищий вміст азоту серед усіх твердих азотних добрив, які широко використовуються. Тому він має найнижчі транспортні витрати на одиницю поживного азоту.
У ґрунті він гідролізується назад до аміаку та вуглекислого газу. Аміак окислюється бактеріями в ґрунті до нітратів, які можуть поглинатися рослинами. Сечовина також використовується в багатьох багатокомпонентних твердих добривах. Сечовина добре розчиняється у воді, тому дуже підходить для використання в розчинах добрив (у поєднанні з нітратом амонію: КАС), наприклад, у добривах «позакореневе підживлення». Для використання в якості добрив перевага віддається гранулам через їх більш вузький розподіл частинок за розміром, що є перевагою для механічного внесення. Найпоширеніша домішка синтетичної сечовини, біурет, повинна бути присутня менше ніж у 2 відсотках часу, оскільки вона погіршує ріст рослин.

Рис.7 Добриво сечовиною та процес удобрення фермера

Фармацевтичний
Сечовина і малонова кислота реагують з утворенням барбітурової кислоти. Це було відкрито Адольфом Баєром у 1864 році. Але барбітурати не використовувалися як снодійні до початку 1900-х років. Сечовина також використовується у виробництві різних ацилусечовини та уретанів для використання як седативних і снодійних засобів.
  Рис.8 Синтез барбітурової кислоти

Хімічна промисловість
Сечовина є сировиною для виробництва двох основних класів матеріалів: карбамідо-формальдегідних смол і карбамідо-меламіно-формальдегідних смол, які використовуються в морській фанері. Усі вони мають дуже різноманітне застосування, включаючи клеї, ламінати, формувальні суміші, покриття та оздоблення текстилю.
Сечовина має здатність вловлювати багато органічних сполук у формі клатратів. Органічні сполуки утримуються в каналах, утворених взаємопроникаючими спіралями, що складаються з воднюзв'язані молекули сечовини. Така поведінка може бути використана для розділення сумішей і використовується у виробництві авіаційного палива та мастил, а також у розділенні парафіну.
Оскільки спіралі взаємопов’язані, усі спіралі в кристалі повинні мати однакову молекулярну рухливість. Це визначається, коли кристал зароджується і, таким чином, може бути примусово затравлений. Отримані кристали використовували для розділення рацемічних сумішей.

Лабораторне використання
Сечовина в концентраціях до 10 М є потужним денатурантом білків, оскільки вона розриває нековалентні зв’язки в білках. Цю властивість можна використати для підвищення розчинності деяких білків. Суміш сечовини та хлориду холіну використовується як глибокий евтектичний розчинник, різновид іонної рідини.
Сечовина в принципі може служити джерелом водню для подальшого виробництва електроенергії в паливних елементах. Сечовина, присутня в сечі/стічних водах, може бути використана безпосередньо (хоча бактерії зазвичай швидко розщеплюють сечовину). Виробництво водню шляхом електролізу розчину сечовини відбувається при нижчій напрузі (0,37 В) і, таким чином, споживає менше енергії, ніж електроліз води (1,2 В).
Сечовину в концентраціях до 8 М можна використовувати, щоб зробити фіксовану тканину мозку прозорою для видимого світла, зберігаючи при цьому флуоресцентні сигнали від мічених клітин. Це дозволяє отримати набагато глибше зображення нейронних процесів, ніж раніше можна було отримати за допомогою звичайних одно- або двофотонних конфокальних мікроскопів.

Автомобільні системи
Сечовина використовується в реакціях SNCR і SCR для зменшення забруднюючих речовин NOx у вихлопних газах від спалювання, наприклад, від електростанцій і дизельних двигунів. Система BlueTec, наприклад, впорскує розчин сечовини на водній основі у вихлопну систему. Аміак, що утворюється в результаті розкладання сечовини, реагує з викидами оксиду азоту та перетворюється на азот і воду в каталітичному нейтралізаторі.

Рис.9 Лінійна схема автомобіля вище, що ілюструє п’ять ключових елементів конструкції вихлопної системи.
1 Каталізатор окислення використовується для видалення небажаних вуглеводнів, забезпечуючи їх окислення до вуглекислого газу та води. Основою каталізатора зазвичай є платина або паладій.
2 Відомий як каталітичний перетворювач NOx, він містить оксид алюмінію, на поверхні якого присутні платина та оксид барію. Він затримує оксиди азоту. Коли тверда речовина насичена оксидами, незгорілі вуглеводні можуть протікати, перетворюючи більшу частину суміші на азот, вуглекислий газ і водяну пару.
3 Фільтр, який затримує частинки (дрібні шматочки вугілля та інші тверді речовини).
4 Ємність з розчином сечовини.
5 SCR-каталітичний нейтралізатор, який містить інший каталізатор, наприклад оксид ванадію (або вольфраму) на діоксиді титану, який дозволяє вихлопним газам, які все ще містять деякі оксиди азоту, реагувати з аміаком, утвореним із розчину сечовини, для утворення вихлопу гази лише зі слідами оксидів. З люб'язного дозволу Daimler AG

інші
Стабілізатор в нітроцелюлозі вибухова речовина
Компонент корму для тварин, що забезпечує відносно дешеве джерело азоту для стимулювання росту
Альтернатива кам’яній солі, що не піддається корозії, для розморожування доріг і відновлення покриття хаф-пайпів для сноубордингу та рельєфних парків
Смакопідсилювальна добавка для сигарет
Основний інгредієнт засобів для видалення волосся, таких як Nair або Veet
Підрум’янювач кренделів фабричного виробництва
Інгредієнт деяких кондиціонерів для волосся, миючих засобів для обличчя, олій для ванн, пом’якшувачів шкіри та лосьйонів
Реагент у деяких холодних компресах, готових до використання для надання першої допомоги, завдяки ендотермічній реакції, яку він створює при змішуванні з водою
Засіб для розсіювання хмар разом з іншими солями
Вогнезахисний агент, який зазвичай використовується в сухих хімічних зарядах для вогнегасників, таких як суміш сечовини та бікарбонату калію.
Інгредієнт багатьох засобів для відбілювання зубів
Компонент мила для посуду
Поряд з фосфатом амонію, як поживна речовина для дріжджів, для зброджування цукру в етанол
Поживна речовина, яка використовується планктоном в експериментах з живленням океану для цілей геоінженерії
Як добавка для продовження робочої температури та відкритого часу клею
Як добавка, що покращує розчинність і утримує вологу, до фарбувальних ванн для фарбування або друку текстилю
Небезпеки Небезпека для здоров'я
Вдихання:
Викликає подразнення дихальних шляхів. Симптоми можуть включати кашель, задишку. Може всмоктуватися в кров із симптомами, схожими на проковтування.
Проковтування:
Викликає подразнення шлунково-кишкового тракту. Симптоми можуть включати нудоту, блювоту та діарею. Також може викликати головний біль, сплутаність свідомості та дефіцит електролітів.
Контакт зі шкірою:
Викликає подразнення шкіри. Симптоми включають почервоніння, свербіж і біль.
Зоровий контакт:
Викликає подразнення, почервоніння та біль.
Хронічний вплив:
Дослідження 67 працівників у середовищі з високою концентрацією сечовини в повітрі виявило високу частоту порушень білкового обміну, помірну емфізему та хронічну втрату ваги.
Погіршення наявних станів:
Надчутливі особи з проблемами шкіри або очейураженням нирок або астмою перед контактом з пилом сечовини необхідно отримати дозвіл лікаря.

Небезпека пожежі
Поведінка під час пожежі: плавлення та розкладання з утворенням аміаку.
Негорючий. Під час пожежі виділяє дратівливі або токсичні пари (або гази).
https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/urea#section=EPA-Safer-Chemical

Транспортування та зберігання
Зберігати в щільно закритій тарі, в прохолодному, сухому, провітрюваному приміщенні. Захист від фізичних пошкоджень. Ізолювати від несумісних речовин. Ємності з цього матеріалу можуть бути небезпечними, якщо вони порожні, оскільки вони зберігають залишки продукту (пил, тверді речовини); дотримуйтеся всіх попереджень і запобіжних заходів, зазначених для продукту.
довідка
https://en.wikipedia.org/wiki/Urea#Explosives
https://www.chemicalbook.com/ProductChemicalPropertiesCB5853861_EN.htm
https://chemistry.stackexchange.com/questions/54387/extracting-urea-from-urine/60338#60338
http://www.chm.bris.ac.uk/motm/urea/urea.html
https://thechemco.com/chemical/urea/
file:///C:/Users/zl/Desktop/kurzer1956.pdf
https://www.britannica.com/science/urea
http://www.expertsmind.com/topic/biochemistry/urea-cycle-96120.aspx
http://sesl.com.au/blog/what-is-urea/
http://www.essentialchemicalindustry.org/chemicals/urea.html
http://www.atmos.umd.edu/~russ/MSDS/urea.htm
Опис Сечовина є стабільною добре розчинною у воді сполукою з високим вмістом азоту (47%), з хорошими властивостями зберігання, що робить її найпоширенішим азотним добривом. Процес синтезу практично не змінився з тих пір, як він був вперше розроблений корпорацією BASF у 1922 році. У цьому процесі рідкий аміак реагує з вуглекислим газом для отримання карбамату амонію, який потім зневоднюється з утворенням сечовини. Реакції такі:
2NH3 + CO2 ===? NH2·CO2·NH4
NH2·CO2·NH4 ===? (NH2)2CO + H2O
Хімічні властивості Сечовина являє собою білу кристалічну кришку.
Хімічні властивості Сечовина CO(HN2)2, також відома як карбамід, являє собою білий кристалічний порошок з температурою плавлення l32,7 °C (270 °F). Він є природним продуктом метаболізму тваринного білка і є основною азотистою складовою сечі. Комерційно сечовину отримують реакцією аміаку та вуглекислого газу. Розчинний у воді, спирті та бензолі.
Поява Сполука була відкрита Гілером Руеллем у 1773 році як складова сечі.
Історія Сечовина є першою синтезованою органічною сполукою. До середини XVIII століття вчені вважали, що органічні сполуки походять лише з живих рослин і тварин. Перший серйозний удар по теорії віталізму, яка поклала початок сучасній органічній хімії, стався, коли Фрідріх Велер (1800-1882) синтезував сечовину з двох неорганічних речовин, ціанату свинцю та гідроксиду амонію: Pb(OCN)2 + 2NH4OH →2(NH2)2CO + Pb(OH)2. Велер зробив відкриття сечовини, коли він вивчав ціанати; він намагався синтезувати ціанат амонію, коли виявив у своїх зразках кристали сечовини. Він вперше підготував сечовину в 1824 році, але він не ідентифікував цей продукт і не повідомив про свої відкриття до 1828 року. Синтез сечовини Велером ознаменував народження органічної хімії.
Застосування Основним використанням сечовини є джерело азоту в добривах, з цією метою використовується близько 90% виробництва сечовини. Високий вміст азоту в сечовині (46%) робить її концентрованим джерелом для додавання фіксованого азоту в грунт. Його можна вносити в ґрунт окремо, але його високий вміст азоту може викликати стрес у рослин і негативно впливати на ґрунт, тому його часто змішують з іншими поживними речовинами. Змішування також зменшує вміст азоту в добриві. Наприклад, змішування з нітратом амонію NH4NO3 у різних пропорціях дає добрива з різним вмістом азоту. Сечовина в ґрунті перетворюється на амонійний азот і поглинається рослинами. Його можна наносити у формі твердих гранул або розчинити у воді та використовувати як спрей. Сечовина також використовується в сільському господарстві як добавка до кормів для худоби для сприяння синтезу білка.
Інше застосування сечовини — для смол, які використовуються в багатьох сферах застосування, включаючи пластмаси, клеї, ліпні вироби, ламінати, фанеру, ДСП, текстиль та покриття. Смоли - це органічні рідкі речовини, що виділяються з рослин, які твердіють на повітрі. Зараз цей термін включає численні синтетичні смоли. Сечовинні смоли є термореактивними, що означає, що вони твердіють при нагріванні, часто за допомогою каталізатора. Полімеризація сечовини та формальдегіду дає сечовиноформальдегідні смоли, які є другим за поширеністю використання сечовини. Сечовина зневоднюється до меламіну, який у поєднанні з формальдегідом утворює меламіноформальдегідні смоли.
Застосування Сечовина є фізіологічним регулятором виділення азоту у ссавців; синтезується в печінці як кінцевий продукт катаболізму білків і виводиться з сечею. Також зазвичай зустрічається на шкірі. пом'якшувальний; діуретичний.
Застосування 1) СЕЧОВИНА, FCC – це безбарвна та безбарвна тверда речовина, яка є важливою азотовмісною речовиною, що міститься в сечі ссавців. 2) Сечовина має невелику або взагалі не має харчової цінності.o одношлункові ссавці, але сечовина використовується в жувальній гумці без цукру для корекції текстури
Використовує антихолілітогенну; LD50 (щур) 890 мг/кг ip
Застосування Використовується для денатурації білків і як м’який засіб для розчинення нерозчинних або денатурованих білків. Корисно для ренатурації білків зі зразків, уже денатурованих 6 М гуанідин хлоридом, таких як тільця включення. Може використовуватися з гідрохлоридом гуанідину та дитіотреітролом (DTT) у рефолдингу денатурованих білків у їх нативну або активну форму.
Використовує сечовину, яка входить до складу косметики для різних цілей, включаючи зволоження, десквамацію, антимікробну та буферну дію. сечовина вважається «справжнім» зволожувачем, а не зволожувачем, оскільки вона притягує та утримує вологу в роговому шарі. Він полегшує природне відлущування кератиноцитів завдяки своїй здатності розчиняти міжклітинний цемент у роговому шарі. Завдяки своїм антимікробним властивостям, які пригнічують ріст мікроорганізмів у продукті, сечовина також може бути частиною більшої системи консервантів. Буферна дія цього інгредієнта пояснюється його здатністю регулювати гідроліпідну мантію. Крім того, виявлено, що сечовина покращує проникнення та поглинання інших активних інгредієнтів, знімає свербіж і допомагає зробити шкіру м’якою та еластичною. Протизапальні, антисептичні та дезодоруючі дії дозволяють захищати поверхню шкіри від негативних змін і допомагають підтримувати шкіру здоровою. Дослідження показують, що сечовина не викликає фотоалергії, фототоксичності або сенсибілізації. Найбезпечніша концентрація для використання в препаратах для догляду за шкірою становить від 2 до 8 відсотків. Високі концентрації сечовини, здається, нестабільні при включенні в препарати для догляду за шкірою, а також можуть викликати подразнення. Кислі розчини сечовини можуть викликати відчуття печіння або поколювання.
Приготування Усі сучасні процеси виробництва сечовини засновані на реакції аміаку та вуглекислого газу з утворенням карбамату амонію, який одночасно дегідратується до сечовини:



Дегідратація карбамату амонію помітна лише при температурах, вищих за температуру плавлення (приблизно 150°C), і ця реакція може відбуватися лише в тому випадку, якщо сукупний парціальний тиск аміаку та діоксиду вуглецю перевищує тиск дисоціації карбамату амонію (приблизно 10 МПа при 160°C). °C і близько 30 МПа при 200 °C). Таким чином, промислові процеси проводяться в рідкій фазі при 160-220°C і 18-35 МПа (180-350 атмосфер). Як правило, використовується стехіометричний надлишок аміаку з молярним співвідношенням до 6:1. У більшості процесів дегідратація карбамату амонію до сечовини досягає приблизно 50-65%. Таким чином, витік реактора складається з сечовини, води, карбамату амонію та надлишку аміаку. Для розділення компонентів використовуються різні техніки. Під час одного процесу стічні води знижують тиск і нагрівають приблизно до 155°C для розкладання карбамату на аміак і вуглекислий газ. Гази видаляються і охолоджуються. Увесь наявний вуглекислий газ реагує зі стехіометричною кількістю аміаку з утворенням карбамату, який потім розчиняють у невеликій кількості води та повертають у реактор. Аміак, що залишився, зріджується та повертається в реактор. У реактор також вводять свіжий доповнений аміак і вуглекислий газ. Видалення карбамату амонію та аміаку з потоку реактора залишає водний розчин сечовини. Розчин частково випарюють, а потім шляхом перекристалізації виділяють сечовину. Карбамат амонію є дуже їдким, і колись було необхідно використовувати обладнання зі срібним покриттям, але зараз доступний задовільний завод із легованої сталі.
Визначення ChEBI: карбонільна група з двома С-зв’язаними амінними групами.
Показання. Препарати, що містять сечовину, мають пом’якшувальну та зволожуючу дію на роговий шар шкіри, іноді можуть добре лікувати сухість шкіри та пов’язаний з нею свербіж. Крім зволожуючих властивостей, вони мають протисвербіжну дію. Сполуки сечовини порушують нормальні водневі зв'язки білків епідермісу; тому їх ефект при сухих гіперкератозних захворюваннях, таких як вульгарний іхтіоз і псоріаз, полягає не тільки в тому, щоб зробити шкіру більш податливою, але й у допомозі видалити прилиплі лусочки. Молочна кислота також надає пом'якшувальну і зволожуючу дію на роговий шар.
Для видалення гіпертрофічних або дистрофічних псоріатичних нігтів може бути корисна мазь з сечовиною 40%. Подальша місцева терапія оголеного нігтьового ложа та проксимальної нігтьової складки може призвести до відростання «нормальних» нігтів у половини пацієнтів.
Методи виробництва Сечовина є важливою промисловою сполукою. Синтез сечовини був відкритий у 1870 році. Комерційне виробництво сечовини передбачає реакцію вуглекислого газу та аміаку під високим тиском і температурою для отримання карбамату амонію. Потім карбамат амонію дегідратують з утворенням сечовини (мал. 96.1). Для реакції використовується молярне співвідношення аміаку до вуглекислого газу, яке становить приблизно 3:1, і відбувається при тиску приблизно
150 атмосфер і температура приблизно 180°C.
Визначення Біла кристалічна сполука, утворена з аміаку та вуглекислого газу. Використовується у виробництві карбамідоформальдегідних (метанальних) смол. Сечовина є кінцевим продуктом метаболізму багатьох тварин і присутня в сечі.
Торгова марка Ureaphil (Hospira).
Біологічні функції За останні роки використання сечовини (Ureaphil, Urevert) скоротилося як через її неприємний смак, так і через збільшення використання маніту для тих же цілей. При використанні для зниження тиску спинномозкової рідини сечовина зазвичай вводиться внутрішньовенно крапельно. Через здатність сечовини збільшувати об’єм позаклітинної рідини сечовина протипоказана пацієнтам із тяжким порушенням функції нирок, печінки чи серця або активною внутрішньочерепною кровотечею.
Загальний опис Тверді білі кристали або гранули без запаху. Щільність 1,335 г/см3. Негорючий.
Реакції повітря та води Розчинний у воді.
Профіль реакційної здатності Сечовина є слабкою основою. Реагує з гіпохлоритами з утворенням трихлориду азоту, який спонтанно вибухає на повітрі [J. Am. Chem. Соц. 63:3530-32]. Те саме стосується пентахлориду фосфору. Сечовина реагує з азо- та діазосполуками з утворенням токсичних газів. Реагує з сильними відновниками з утворенням горючих газів (водень). Нагрівання неправильної стехіометричної кількості сечовини та нітриту натрію призводить до вибуху. Нагріті суміші щавлевої кислоти та сечовини призвели до швидкого виділення газів, вуглекислого газу, окису вуглецю та аміаку (у гарячому стані може бути вибуховим). Тетрахлорид титану і сечовина повільно утворювали комплекс протягом 6 тижнів при 80°C, інтенсивно розкладалися при 90°C, [Chem. Abs., 1966, 64, 9219b]. Сечовина самозаймається при перемішуванні з нітрозилперхлоратом (внаслідок утворення діазонію перхлорату). Щавлева кислота та сечовина реагують при високих температурах з утворенням токсичних і легкозаймистих газів аміаку та чадного газу та інертного газу CO2 [Von Bentzinger, R. et al., Praxis Naturwiss. Chem., 1987, 36(8), 41-42].
Небезпека для здоров'я Може подразнювати очі.
Небезпечна поведінка під час пожежі: плавиться та розкладається, утворюючи аміак.
Сільськогосподарське використання Добриво, фунгіцид: використовується в добривах і кормах для тварин, як фунгіцид, у виробництві смол і пластмас, як стабілізатор вибухових речовин і ліків тощо. Сечовина використовується для захисту від заморозків і в деяких пестицидах як інертний інгредієнт як стабілізатор, інгібітор і інтенсифікатор для гербіцидів. Зареєстровано для використання в країнах ЄС. Зареєстровано для використання в США.
Використання в сільському господарстві Сечовина, CO(NH2)2, також відома як карбамід, є білим, кристалічним, органічним, водорозчинним добривом. Він містить близько 46 % азоту, найвищий відсоток азоту, який може мати будь-яке тверде добриво.
Окрім основного використання як добрива, сечовина також використовується у виробництві фарб, клеїв, пластмас, паперу, текстилю, кормів і хімікатів для боротьби з бур’янами, а також є джерелом небілкового азоту.
Сечовина є прийнятним добривом для рису та кращим перед нітратами для заливного рису через відновлення нітратів до N,O та/або азоту (в анаеробних умовах), який втрачається в атмосферу. Крім того, рис може ефективно використовувати амонійну форму азоту. Гідроліз і нітрифікація (в аеробних умовах) швидкі в тропічному, субтропічному та теплому кліматі.
Таким чином, сечовина може використовуватися ефективно, але її використання потребує кращого розуміння, ніж для інших неорганічних солей. Вноситься в залитий грунт тричі: під час посадки, кущення і розвитку волоті. Подібно до інших азотних добрив, сечовина сприяє росту як бур’янів, так і сільськогосподарських культур. Розчин сечовини після випаровування у вакуумних випарниках може бути остаточно висушений розпиленням у гранули або гранули. У разі захисту від вологи (до якої вона чутлива) сечовина не злежується, вільно тече і придатна для зберігання та транспортування.
Однак переваги сечовини переважують її недоліки. Що стосується росту бур'янів, слід розробити ефективні методи, щоб мінімізувати його до контрольованого рівня.
Сечовина швидко перетворюється на аміак шляхом гідролізу в ґрунті шляхом утворення карбонату амонію, причому останній є нестабільним (розкладається на аміак і вуглекислий газ). Сечовина діє не так швидко, як нітрат амонію, оскільки нітрифікуючим бактеріям потрібно кілька днів у теплих і вологих умовах ґрунту, щоб перетворити аміак у нітратну форму. Утворення іонів амонію є слабокислим у кінцевій реакції з ґрунтом.
Сечовина розкладається ферментом уреазою, і частина сечовини втрачається у вигляді газоподібного азоту. Важливий час між внесенням сечовини та першим надходженням води в ґрунт, а також температура, оскільки фермент менш реактивний на холоді, ніж за високої температури (25–30°C). Запобігання та уповільнення гідролітичної дії уреази є важливим після додавання сечовини в ґрунт. Це може допомогти уникнути труднощів, пов'язаних з утворенням аміаку та підлужненням.
Багато речовин є сечовиноюінгібіторів se, але дуже небагато відповідають досить специфічним вимогам бути (а) ефективними при низьких концентраціях, (б) відносно нетоксичними для вищих форм життя, (в) недорогими та (г) сумісними з сечовиною.
Сечовину можна обприскувати на листя, а також можна змішувати з інсектицидами або гербіцидами для внесення в грунт. Також для знищення бур’янів використовують карбамідно-аміачно-селітрну суміш з гербіцидом.
Сечовина, незважаючи на те, що вона є чудовим добривом, має наступні недоліки: (i) При нанесенні на поверхню ґрунту сечовина швидко гідролізується т