:,相对分子质量60.06 ,CO(NH2)2无色或白色针状或棒状结晶体,工业或农业品为白色略带微红色固体颗粒,无臭无味。含氮量约为46.67%。密度1.335g/cm3。熔点132.7℃。溶于水、甲醛、液态氨和,[1]
难溶于、。呈弱碱性。
英文别名:Carbamide; Urea solution; Urea, USP Grade Carbamide, USP Grade; Urea, MB Grade (1.12007); Urea (Medical); Urea-12C; 10-Hydroxy-2-trans-Decenoic Acid
CAS No.:57-13-6
EINECS号:200-315-5
分子式:CH4N2O
分子量:60.06
熔点:131-135℃
沸点:196.6°Cat760mmHg
折射率:n20/D 1.40
闪点:72.7°C
Inchi:InChI=1/CH4N2O/c2-1(3)4/h(H4,2,3,4)
密度:1.335
水溶性:1080 g/L (20℃)
溶解性:溶于水、甲醇、乙醇,微溶于乙醚、氯仿、苯。
尿素化学性质
可与酸作用生成盐。有。在高温下可进行,生成、缩三脲和。加热至160℃分解,产生同时变为异氰酸。因为在人尿中含有这种物质,所以
取名尿素。尿素含氮(N)46%,是氮肥中含氮量最高的。尿素在酸、碱、酶作用下(酸、碱需加热)能生成氨和二氧化碳。
对热不稳定,加热至150~160℃将脱氨成缩二脲。硫酸铜和缩二脲反应呈紫色,可用来鉴定尿素。[1]
若迅速加热将而三聚成六元环化合物三聚氰酸。(机理:先脱氨生成异氰酸(HN=C=O),再三聚。)
与乙酰氯或乙酸酐作用可生成乙酰脲与二乙酰脲。
在作用下与反应生成丙二酰脲(又称,因其有一定酸性)。
在等碱性催化剂作用下能与甲醛反应,缩聚成。
与作用生成氨基脲。
尿素易溶于水,在20℃时100毫升水中可溶解105克,水溶液呈中性反应。尿素产品有两种。结晶尿素呈白色针状或棱柱状晶形,强,吸湿后结块,吸湿速度比颗粒尿素快12倍。[1]
粒状尿素为粒径1~2毫米的半透明粒子,外观光洁,吸湿性有明显改善。20℃时临界吸湿点为相对湿度80%,但30℃时,临界吸湿点降至72.5%,故尿素要避免在盛夏潮湿气候下敞开存放。在尿素生产中加入等疏水物质,其吸湿性大大下降。
尿素制备方法编辑
【方法一】
用和在高温、高压下合成,经分解、吸收转化后,结晶,分离、干燥而成。
【方法二】
其制备方法是将经过净化的氨与二氧化碳按摩尔比2.8~4.5混合进入合成塔,塔内压力为13.8~24.6 MPa,温度为180~200℃,反应物料停留时间为25~40min,得到含过剩氨和氨基甲酸铵的尿素溶液,经减压降温,将分离出氨和氨基甲酸铵后的脲液蒸发到99.5%以上,然后在造粒塔造粒得到尿素成品。
【方法三】
尿素中哺乳动物体内蛋白质代谢的最终产物。1922年,在德国实现了用氨和二氧化碳合成尿素的工业化生产。氨与二氧化碳反应生成氨基甲酸胺,再脱水生成尿素。
【工业制法】
生产方法:工业上用和二氧化碳为原料,在高温高压条件下直接合成尿素,如下:
2NH3+CO2→NH2COONH4→CO(NH2)2+H2O
尿素发现历程编辑
1773年,伊莱尔·罗埃尔(Hilaire Rouelle)发现尿素。1828年,德国化学家首次使用无机物质氰酸铵(NH4CNO,一种无机化合物,可由和反应制得)与人工合成了尿素。本来他打算合成,却得到了尿素。尿素的合成揭开了人工合成有机物的序幕。由此,证明了活力论的错误,实际上开辟了有机化学(活力论认为无机物与有机物有根本性差异,所以无法变成有机物,只能由生物的细胞在一种特殊的力量——生命力的作用下产生,人工合成是不可能的。哺乳动物、两栖动物和一些鱼的尿中含有尿素;鸟和爬行动物排放的是尿酸,因为其氮代谢过程使用的水量比较少)。
尿素注意事项编辑
1、尿素如果贮存不当,容易吸湿结块,影响尿素的原有质量,给农民带来一定的经济损失,这就要求广大农户要正确贮存尿素。在使用前一定要保持尿素包装袋完好无损,运输过程中要轻拿轻放,防雨淋,贮存在干燥、通风良好、温度在20度以下的地方。
2、如果是大量贮存,下面要用木方垫起20公分左右,上部与房顶要留有50公分以上的空隙,以利于通风散湿,垛与垛之间要留出过道。以利于检查和通风。已经开袋的尿素如没用完,一定要及时封好袋口,以利下年使用。
3、避免与皮肤和眼睛接触。
尿素生物代谢编辑
尿素循环又称“”,1932年H.Crebs和K.Henseleit提出。
尿素在肝脏产生后融入血液(人体内的浓度在每升2.5至7.5微之间),最后通过肾脏由排出。少量尿素由汗排出。
生物以、、天冬氨酸和等化学物质合成尿素。促使尿素合成的是一种,叫做。此过程耗费能量,却很必要。因为氨有毒,且是常见的新陈代谢产物,必须被消除。肝脏在合成尿素时,需要N-乙酰谷氨酸作为调节。
含氮废物具有,产生于和的(即脱
尿素结构式
氨基作用,是氨基酸在脱去氨基的过程,该过程生成的含氮化合物在肝脏中转化为尿素,不含氮部分转化为糖类或脂肪等)过程。大多数生物必须再处理之。海生生物通常直接以氨的形式排入海水。陆地生物则转化氨为尿素或再排出。鸟和爬行动物通常排泄尿酸,其它动物(如哺乳动物)则是尿素。例外如,水生的排泄氨,但在其过程转为排泄尿素;狗主要排泄尿酸,不是尿素,因为其尿素循环中的一个的坏了。哺乳动物以肝脏中的一个循环反应产生尿素。这循环最早在1932年被提出,其反应起点是氨的分解。1940年代澄清和的作用后,它已完全被理解。在这循环中,来自氨和 L-天冬氨酸的被转换为尿素,起中介作用的是 L-、瓜氨酸、L--和。
尿素循环是哺乳动物和两栖动物排泄含氮代谢废物的主要途径。但别种生物亦然,如、、、、、和。
尿素对生物基本是废物,但仍有正面价值。比如,肾小管里的尿素被引入肾皮质以提高其,促使水份从肾小管渗透回身体再利用。
尿素应用领域编辑
尿素医学领域
皮肤科以含有尿素的某些药剂来提高皮肤的湿度。非手术摘除的指甲使用的封闭敷料中,含有40%的尿素。
测试存在的碳-14-呼气试验,使用了含有碳14或碳13标记的尿素。因为幽门螺杆菌的使用尿素来制造氨,以提高其周边胃里的。同样原理也可测试生活在动物胃中的类似细菌。
尿素农业领域
尿素是一种高浓度氮肥,属中性,也可用于生产多种。在土壤中不残留任何有害物质,长期施用没有不良影响。畜牧业可用作反刍动物的饲料。 但在造粒中温度过高会产生少量缩二脲,又称,对作物有抑制作用。我国规定肥料用尿素含量应小于0.5%。缩二脲含量超过1%时,不能做,苗肥和,其他施用期的尿素含量也不宜过多或过于集中。
植物体内尿素的生成途径
尿素是有机态氮肥,经过土壤中的作用,水解成或后,才能被作物吸收利用。因此,尿素要在作物的需肥期前4~8天施用。
尿素适用于作基肥和追肥,有时也用作种肥。尿素在转化前是分子态的,不能被土壤吸附,应防止随水流失;转化后形成的氨也易挥发,所以尿素也要深施覆土。(土壤转化 施入土壤中一小部分以分子态溶于中,通过氢键作用被土壤吸附,其他大部分在脲酶的作用下水解成碳酸铵,进而生成碳酸和氢氧化铵。然后NH4+能被植物吸收和吸附,HCO3-也能被植物吸收,因此尿素施入土壤后不残留任何有害。另外尿素中含有的缩二脲也能在脲酶的作用下分解成氨和碳酸,尿素在土壤中转化受土壤、温度和水分的影响,在土壤呈中性反应,水分适当时越高,转化越快;当土壤温度10℃时尿素完全转化成铵态氮需7——10天,当20℃需4——5天,当30℃需2——3天即可。尿素水解后生成铵态氮,表施会引起氨的挥发,尤其是碱性或碱性土壤上更为严重,因此在施用尿素时应深施覆土,水田要深施到还原层。)
尿素适用于一切作物和所有土壤,可用作基肥和追肥,旱水田均能施用。由于尿素在土壤中转化可积累大量的,会导致PH升高2-3个单位,再加上尿素本身含有一定数量的缩二脲,其浓度在500ppm时,便会对作物和幼芽起抑制作用,因此尿素不宜用作种肥。