Карбамид

от Уикипедия, свободната енциклопедия
Направо към навигацията Направо към търсенето
Карбамид
Карбамид
Обща информация
Систематично име Карбамид
Други имена Карбонилдиамид
Диамид
Урея
Пиагран
Молекулна формула CH4N2O
SMILES
Моларна маса 60,06 g/mol
Външен вид кристали
CAS номер [57-13-6]
Свойства
Плътност и фаза 1,32 g.cm−3, твърда
Разтворимост във вода 545 g·l−1 (20 °C)
В етанол 50 g·l−1 (20 °C)
Точка на топене 132,5 – 134,5 °C
Точка на кипене
Киселинност (pKa)
Вискозитет
Диполен момент
Опасности
Основни опасности ?
Точка на възпламеняване
Допълнителни данни
Структура и
свойства
n, εr, и др.
Термодинамични
данни
Фазово поведение
Твърдо състояние, течност, газ
Спектрални данни УВ, ИЧ, ЯМР, МС
Сродни съединения
Сродни съединения
Освен където е обявено друго, данните са дадени за
материали в стандартно състояние (при 25 °C, 100 kPa)
Права и справки

Карбамид (също урея или карбонилдиамид; да не се бърка с пикочна киселина) е органично съединение, краен продукт на обмяната на веществата при много животни, получен при разграждането на азотните съединения (напр. аминокиселини). Отделя се чрез урината. Чистият карбамид е бяло кристално вещество със слаб мирис на амоняк.

История[редактиране | редактиране на кода]

модел на карбамида.

Карбамидът е първото синтетично получено органично съединение. Открит е през 1773 г. от френския химик Илер Руел (Hilaire Rouelle). През 1828 г. е синтезиран за първи път от Фридрих Вьолер при реакция на калиев цианат и амониев сулфат[1]:

Urea Synthesis Woehler.png

Това противоречало на тогавашното схващане, че органичните съединения могат да се синтезират само от живи същества чрез така наречената „жива сила“ (vis vitalis)[2] Това поставя началото на органичната химия.

Физиология[редактиране | редактиране на кода]

Карбамид се получава при белтъчната обмяна на веществата. За да се избегне отделянето на амоняк (NH3) при разграждането на белтъците, техните аминогрупи се свързват в черния дроб към безвредната молекула на карбамида.

Приложение[редактиране | редактиране на кода]

Поради високото си съдържание на азот (46%) и сравнително по-ниските транспортни разходи, карбамидът е най-значимият азотен тор в световен мащаб. От предимство е и сравнително бавното усвояване от растенията. За разлика от карбамида, повечето други азотни торове (нитратни, амониеви) са много добре разтворими във вода, бързо се измиват при обилни валежи и попадат в подпочвените води. По тази причина голяма част от произведения карбамид се използва като азотен тор.

В таблиците по-долу са дадени данни за износа и вноса на карбамид по страни (най-големите вносители, съответно износители за 2018 г.):

Износ по страни [3]
Страна Износ 2018
милиона тона
Износ 2005
милиона тона
Русия 6,96 4,57
Катар 4,98 1,97
Египет 4,11 0,016
Оман 3,43 0,82
Саудитска Арабия 3,41 1,81
Китай 2,45 1,57
Внос по страни [4]
Страна Внос 2018
милиона тона
Внос 2005
милиона тона
Бразилия 5,53 1,56
Индия 5,46 1,58
САЩ 3,12 5,62
Тайланд 2,45 1,59
Турция 2,20 0,81
Австралия 1,86 1,15

Тъй като основната суровина за производството на карбамид е природен газ, страните с големи запаси на газ са обикновено и най-големите износители.

Друго значимо приложение е производството на карбамидформалдехидни смоли (аминопласти). Освен това той се прилага в медицината в различни козметични смеси за омекотяване на кожата, ноктите и др.

Карбамидът може да се използва като хранителна добавка (E927b) при производството на дъвка. В различни фуражни смеси се добавя като източник на азот, което ускорява образуването на белтъци/мускулна маса.

Карбамидът е основната съставка на AdBlue, реагент, който се използва за редуциране на емисиите на азотни оксиди при дизеловите двигатели.

Свойства[редактиране | редактиране на кода]

При нагряването на карбамид може да се получи биурет:

SynthesisBiuret.png

При тази реакция се отделя една молекула амоняк. Биуретът е отровен за някои растения, затова съдържанието му в карбамида, използван като тор, се редуцира.

Индустриален синтез[редактиране | редактиране на кода]

Карбамидът се произвежда индустриално в големи количества, около 100 млн. тона годишно.[2] Например през 2004 г. в света са произведени 127 млн. тона карбамид.

Уравнения:

от амоняк и въглероден диоксид се получава амониев карбамат.
амониевия карбамат се разпада до карбамид и вода.

Това е т. нар. процес на Бош—Майзер (Bosch—Meiser), разработен през 1922 г. Сумарният топлинен ефект е положителен.

Амонякът и въглеродният диоксид за производството на карбамид се получават при непълно изгаряне на природен газ. При това първо се получават водород и въглероден монооксид. Водородът реагира с азота от въздуха до получаване на амоняк, а въглеродният монооксид с кислорода – до получаване на въглероден диоксид. По тази причина основните суровини за производството на карбамид са природен газ, въздух и вода.

Източници[редактиране | редактиране на кода]

  1. Kyriacos Nicolaou, Montagnon, „Molecules That Changed The World“, Wiley-VCH, isbn = 978-3-527-30983-2
  2. а б Galatzer-Levy, R. M. (1976) „Psychic Energy, A Historical Perspective“. Ann Psychoanal 4:41 – 61.
  3. knoema.com; Посетен на 12.04.2021 г.
  4. knoema.com; Посетен на 12.04.2021 г.