Мочевина к чему относится
Мочевина
| Мочевина | |
 | |
 | |
| Общие | |
|---|---|
| Систематическое наименование | Мочевина |
| Химическая формула | (NH2)2CO |
| Физические свойства | |
| Состояние (ст. усл.) | белые кристаллы |
| Отн. молек. масса | 60.07 а. е. м. |
| Молярная масса | 60.07 г/моль |
| Плотность | 1,32 г/см³ |
| Термические свойства | |
| Температура плавления | 132.7 °C |
| Температура кипения | с разложением 174 °C |
| Энтальпия образования (ст. усл.) | -333,3 кДж/моль |
| Химические свойства | |
| pKa | 26.9 |
| Растворимость в воде | 51,8 (20 °C) |
| Классификация | |
| Рег. номер CAS | 57-13-6 |
| SMILES | NC(=O)N |
Мочеви́на (карбамид) — химическое соединение, диамид угольной кислоты. Белые кристаллы, растворимые в полярных растворителях (воде, этаноле, жидком аммиаке).
Содержание
Исторические сведения
Мочевина открыта Руэлем в 1773 г. и идентифицирована Праутом в 1818 г. Особое значение мочевине в истории органической химии придал факт её синтеза из неорганических веществ Вёлером в 1828 г [1] :
Свойства и реакционная способность
Физические свойства
Бесцветные кристаллы без запаха, кристаллическая решетка тетрагональная (а = 0,566 нм, b= 0,4712 нм, c = 2); претерпевает полиморфные превращения.
Мочевина хорошо растворима в полярных растворителях (вода, жидкие аммиак и сернистый ангидрид), при снижении полярности растворителя растворимость падает, нерастворима в неполярных растворителях (алканы, хлороформ).
Растворимость (г в 100 г р-рителя):
Нуклеофильность
Реакционная способность мочевины типична для амидов: оба атома азота являются нуклеофилами, то есть мочевина образует соли с сильными кислотами, нитруется с образованием N-нитромочевины, галогенируется с образованием N-галогенпроизводных. Мочевина алкилируется, образуя соответствующие N-алкилмочевины RNHCONH2, взаимодействует с альдегидами, образуя производные 1-аминоспиртов RC(OH)NHCONH2,
В жёстких условиях мочевина ацилируется хлорангидридами карбоновых кислот с образованием уреидов (N-ацилмочевин):
Взаимодействие мочевины с дикарбоновыми кислотами и их производными (сложными эфирами и т. п.) ведёт к образованию циклических уреидов и широко используется в синтезе гетероциклических соединений; так, взаимодействие с щавелевой кислотой ведёт к парабановой кислоте, а реакция с эфирами замещённых малоновых кислот — к 1,3,5-триоксипиримидинам — производным барбитуровой кислоты, широко применявшимся в качестве снотворных препаратов:
В водном растворе мочевина гидролизуется с образованием аммиака и углекислого газа, что обуславливает ее применения в качестве минерального удобрения.
Электрофильность
Карбонильный атом углерода в мочевине слабоэлектрофилен, однако спирты способны вытеснять из мочевины аммиак, образуя уретаны:
К этому же классу реакций относится взаимодействие мочевины с аминами, ведущее к образованию алкилмочевин:
и реакция с гидразином с образованием семикарбазида:
образование при нагревании биурета H2NCONHCONH2.
Комплексообразование
Мочевина образует комплексы включения (клатраты) со многими соединениями, например с перекисью водорода CO(NH2)2-H2O2, используемое как удобная и безопасная форма «сухой» перекиси водорода (гидроперит). Способность мочевины образовывать комплексы включения с алканами используется для депарафинизации нефти. Причём мочевина образует комплексы только с н-алканами, ибо разветвлённые углеводородные цепи не могут пройти в цилиндрические каналы кристаллов мочевины. [2]
Биологическое значение
Мочевина является конечным продуктом метаболизма белка у млекопитающих и некоторых рыб.
Производные нитрозомочевин находят применение в фармакологии в качестве противоопухолевых препаратов.
Анализ на мочевину входит в Биохимический анализ крови. Нормы:
Промышленный синтез и использование
В промышленности мочевина синтезируется по реакции Базарова из аммиака и углекислого газа:
По этой причине производства мочевины совмещают с аммиачными производствами.
Мочевина является крупнотоннажным продуктом, используемым, в основном, как азотное удобрение (содержание азота 46 %) и выпускается, в этом качестве, в устойчивом к слёживанию гранулированном виде.
Другим важным промышленным применением мочевины является синтез мочевино-альдегидных (в первую очередь мочевино-формальдегидных) смол, широко использующихся в качестве адгезивов в производстве древесно-волокнистых плит (ДВП) и мебельном производстве. Производные мочевины — эффективные гербициды.
Карбамид зарегистрирован в качестве пищевой добавки E927b. Используется, в частности, в производстве жевательной резинки.
Детекция
Для обнаружения мочевины используют появление желто-зеленого окрашивания при взаимодействии определяемого раствора с п-диметиламинобензальдегидом в присутствии соляной кислоты. Предел обнаружения 2 мг/л.
См. также
Примечания
Источники
«Рабинович В. А., Хавин З. Я.» Краткий химический справочник: Справ. изд./ Под ред. А. А. Потехина и А. И. Ефимова. — 3-е изд., перераб. и доп. — Л.:Химия, 1991. — 432с. ISBN 5-7245-0703-X
Полезное
Смотреть что такое «Мочевина» в других словарях:
МОЧЕВИНА — ( Ureа рurа ). Синонимы: Карбамид, Сarbamid, Саrbamidum, Ureaphil. Белый кристаллический порошок или бесцветные кристаллы солоновато горьковатого вкуса, без запаха. Легко растворима в воде (1 : 1), растворима в спирте (1 : 5). Водные растворы… … Словарь медицинских препаратов
МОЧЕВИНА — (карбамид), (NH2)2CO, бесцветные кристаллы, tпл 135 шC. Растворима в воде. Мочевина конечный продукт белкового обмена у большинства позвоночных животных и человека. Образуется в печени, выводится с мочой. В промышленности мочевину синтезируют из… … Современная энциклопедия
МОЧЕВИНА — (карбамид) NH2.CO.NHa, диа мид угольной к ты, главная составная часть мочи человека и других млекопитающих, амфибий и рыб. В малых количествах содержится в крови (главная составная часть остаточного азота сыворотки крови), лимфе, трансудатах,… … Большая медицинская энциклопедия
МОЧЕВИНА — (СО(NН2)2), органическое соединение, белое кристаллическое твердое вещество, впервые выделенное из мочи. Большинство позвоночных теряют больше всего азота с мочой. Моча человека содержит около 25 г мочевины на литр. Из за высокого содержания… … Научно-технический энциклопедический словарь
Мочевина — – CO(NH2)2 (карбамид) – в качестве самостоятельной противоморозной добавки обычно не применяется. В составе комплексных противоморозных добавок (ННХКМ, ННКМ, ННК+М, НКМ, НК+М) выполняет роль пластификатора бетонной смеси, а также,… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
МОЧЕВИНА — МОЧЕВИНА, мочевины, мн. нет, жен. (хим.). Составная часть мочи млекопитающих, птиц и некоторых пресмыкающихся кристаллическое, вещество, растворимое в воде. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова
МОЧЕВИНА — карбамид, H2NCONH2 полный амид угольной к ты. Присутствует в жидкостях и тканях животных, в грибах. Образование М. один из механизмов связывания токсич. аммиака в организме. Конечный продукт белкового обмена у т. н. уреотелических животных… … Биологический энциклопедический словарь
мочевина — сущ., кол во синонимов: 5 • карбамид (2) • минерал (5627) • полимочевина (1) • … Словарь синонимов
мочевина — ы; ж. Кристаллическое, растворимое в воде азотистое вещество, являющееся конечным продуктом белкового обмена у человека и многих животных. Определить процент мочевины в моче. * * * мочевина (карбамид), (NH2)2CO, бесцветные кристаллы, tпл 135°C.… … Энциклопедический словарь
Карбамид (мочевина)
Карбамид (мочевина)
Микроэлементы, %
Карбамид (мочевина) – удобрение с амидной формой азота. Это самое концентрированное из всех азотных удобрений. Выпускается в гранулированном виде. Гранулированная мочевина обладает отличными физическими характеристиками: не слеживается, сохраняет хорошую рассеиваемость. Применяется под все сельскохозяйственные культуры в виде раствора, как для основного внесения, так и для некорневой подкормки.
Мочевина используется в качестве компонента для производства сложных удобрений и новых видов медленно действующих азотных удобрений. [5]
Нажмите на фотографию для увеличения
Содержание:
Физические и химические свойства
Карбамид (в чистом виде)
Карбамид (удобрение)
Применение
Выпускается две марки карбамида: А – для промышленности и Б – для растениеводства. [3]
Сельское хозяйство
Карбамид применяют под все сельскохозяйственные культуры в качестве основного удобрения (для основного внесения), для ранневесенней подкормки озимых культур с немедленной заделкой в почву, а также для подкормки овощных и пропашных культур при помощи культиваторов-растениепитателей. Карбамид идеально подходит для некорневых подкормок растений [8] и фертигации. [6]
Зарегистрированные и допущеные к использованию в сельском хозяйстве на территории России марки карбамида размещены в таблице справа. [4]
Промышленность
Карбамид используется в промышленности в качестве сырья при изготовлении смол, клеев, а также в животноводстве в качестве кормовой добавки. [3]
Поведение в почве
Мочевина в почве растворяется почвенным раствором и под влиянием уробактерий, выделяющих уразу (пециальный фермент), за два-три дня аммонифицируется и превращается в углекислый аммоний:
Углекислый аммоний – соединение нестойкое, на воздухе разлагается, образуя бикарбонат аммония и аммиака:
По этой причине при внесении мочевины без заделки в почву в отсутствие осадков часть азота в виде аммиака теряется. Такие потери значительнее в почвах с нейтральной и щелочной реакцией.
Углекислый аммоний, заделанный в почву, подвергается гидролизу. При этом образуется бикарбонат аммония и гидроксид аммония:
Образующийся при внесении в почву карбомида аммоний поглощается коллоидной фракцией и постепенно усваивается растениями. Установлено, что мочевина может быть поглощена корнями и листьями растений без предварительного превращения. Но существует опасность вымывания из почвы мочевины, не прошедшей аммонификацию.
По мере процесса аммонификации мочевины происходит временное локальное подщелачивание почвы из-за гидролиза углекислого аммония. По истечении некоторого времени аммоний подвергается нитрификации, образуя кислоту и двигая реакцию в сторону подкисления:
Таким образом, карбамид является биологически кислым удобрением. Но после усвоения растениями азота из данного удобрения в почве не остается ни кислотных, ни щелочных остатков. [2]
Удобрение мочевиной: преимущества и способы применения в саду
Мочевина – минеральное удобрение, популярное среди садоводов для подкормки культур, посаженных в огороде. Мочевина – это карбамид, являющийся наиболее концентрированным средством по содержанию азота (46%). Выпускается мочевина в виде небольших дисперсионных белых шариков, легко растворяется в воде, не имеет запаха. О том, как правильно применять мочевину в саду, поговорим сегодня в этой статье.
Необходимость мочевины
Для начала необходимо понять принцип работы мочевины, эти знания помогут сэкономить и получить максимум пользы от удобрения. Карбамид, попадая в грунт, начинает взаимодействовать с бактериями и ферментами. Благодаря химической реакции происходит образование углекислого аммония, который, в свою очередь, под воздействием кислорода превращается в газообразный аммиак и покидает почву. Зная эту особенность карбамида, для экономии удобрения и средств важно не просто рассыпать средство по грядке, а внести в почву на глубину не меньше 8-10 см. Но каждому ли растению необходима подкормка мочевиной, или излишнее количество азота в грунте может негативно сказаться на выращивании культур?
Для ответа на этот вопрос необходимо знать признаки нехватки азота:
Однако, важно знать и признаки переизбытка азота, чтобы не допустите пресыщения почвы. Если растения слишком активно наращивают зеленую массу, листья приобретают темно-зеленый цвет, а плодоношение сдвигается или не наступает вовсе – подкормка мочевиной в этом случае противопоказана.
Вам могут пригодиться
Применение мочевины в саду
Удобрение универсально в применении: существует два способа применения мочевины, корневая и внекорневая подкормка. Корневая подкормка мочевиной заключается в заделке шариков подкормки в почву до или после посадки растений. Внекорневая подкормка мочевиной состоит из создания раствора и опрыскивания растений готовым составом. Для успешного применения мочевины в саду, следует знать особенности этой процедуры.
Плюсы и минусы мочевины
Использование удобрений – традиционная процедура ухода за культурными растениями. Но какими же преимуществами применения обладает мочевина?
Недостатки мочевины связаны с нарушениями в ее применении. Используйте мочевину в правильные сроки, и тогда растениям будут не страшны проблемы со всхожестью семян и бутонизацией побегов.
Мочевина – удобрение, используемое ежегодно в каждом саду. Знания о том, как правильно применять карбамид в саду помогут избежать передозировки и получить обильный урожай.
Карбамид — ценное удобрение и сырье для химической промышленности
Карбамид — органическое вещество. Традиционное название — мочевина; научно правильное — диамид угольной кислоты. Формула — (NH2)2CO.
Получают карбамид химическим синтезом из аммиака и углекислого газа. Выпускается в гранулированной форме, так как она препятствует слеживанию вещества.
Это интересно
По-существу, синтез карбамида из неорганических ингредиентов стал точкой отсчета в развитии новой науки — органической химии.
Свойства
Порошкообразное вещество, состоящее из мелких белых или бесцветных кристаллов без запаха. Водорастворимо, растворяется в водном аммиаке, метиловом и этиловом спиртах, двуокиси серы. Не растворяется в неполярных растворителях: хлороформе, алканах; очень мало — в этилацетате, изопропаноле.
С химической точки зрения карбамид — это амид. Активно вступает в реакции с дикарбоновыми органическими и сильными неорганическими кислотами; с азотом, галогенами, спиртами, гидразином, альдегидами, аминами, эфирами дикарбоновых кислот. Образует комплексные соединения. Комплекс с перекисью водорода — это всем известный гидроперит, перекись в удобном «сухом» виде. Использование мочевины в нефтепереработке позволяет удалять из нефти парафиновые соединения в виде образовавшихся комплексов.
Биогенное значение
2% карбамида содержится в моче человека. Он является продуктом химических преобразований белка в организме высших животных и некоторых видов рыб.
Уровень мочевины в крови позволяет диагностировать некоторые заболевания обмена веществ. Анализ на содержание этого вещества проводится при биохимическом анализе крови.
Карбамид — одно из лучших удобрений для растений. Содержит почти 47% азота в легкоусвояемой растворимой форме, при этом распадается и преобразуется в нитраты. Они усваиваются клетками растений, но достаточно медленно, поэтому удобрение расходуется постепенно и равномерно. К его достоинствам следует отнести:
• Универсальность. Подходит как для корневой подкормки, так и для опрыскивания;
• обладает нейтральной реакцией, подходит для любых почв и видов растений;
• можно использовать как удобрение и как средство для профилактики заболеваний растений.
Мочевина не горит, не взрывается. Может транспортироваться любым видом транспорта. Хранят ее во влагостойких бумажных ламинированных, битумированных или полипропиленовых мешках на крытых сухих складах. Считается нетоксичным для человека хим.реактивом, относится к 3-му классу опасности. Пыль раздражающе действует на кожу и слизистые человека, поэтому работникам, регулярно имеющим дело с карбамидом, необходимо использовать средства защиты: спецодежду, респираторы, защитные очки, перчатки.
При проглатывании реактивом можно отравиться. Симптомы отравления: слезотечение, синюшность кожи, судороги.
Применение
• Удобрение и гербициды для сельского хозяйства, кормовая добавка для жвачных животных.
• Сырье для химпрома. При участии карбамида производят красители, смолы для ДВП, клеи, меламин, гидразин, циануровую кислоту и ее эфиры, гидроперит, цианиды калия и натрия.
• Реактив для очистки выбрасываемых в атмосферу газов от окислов азота (на теплоэлектростанциях, заводах по сжиганию мусора и т.п.).
• Добавка E927b в пищепроме. Используется при изготовлении жевательных резинок; как усилитель вкуса и запаха; питание для дрожжей при изготовлении хлебобулочных изделий; пенообразователь; при изготовлении 
спирта; при обработке семян хлопчатника.
• Как компонент барбитуратов (снотворных препаратов типа веронала, люминала и пр.) и слабых диуретиков (средств для снижения отеков, в том числе мозга и легких, внутриглазного давления). Используется для лечения грибковых заболеваний кожи и ногтей; для промывания гнойных ран.
• В косметологии — добавляют в кремы как антимикробное и антигрибковое средство.
• В нефтепереработке для удаления парафинов, для выделения мягкого парафина — ценного сырья для химпрома.
Карбамид: свойства и применение
Карбамид (мочевина) – химическое соединение, которое образуется на завершающем этапе метаболизма белков и содержится в моче человека в количестве около 2%. В 1818 г. это соединение исследовал Ульям Праут, являющийся английским химиком и доктором.
Карбамид мочевина стала первым органическим соединением, которое удалось создать синтетическим путем на неорганической основе. Этот метод применил на практике Вильгельм Эдуард Вебер. Немецкий физик впервые получил карбамид синтетическим способом в 1828 г. Сейчас для этих целей все чаще используют непрямой способ, основанный на совмещении аммиака и двуокиси углерода. Эта разработка принадлежит химику Базарову А. И.
Формула мочевины, свойства и методы получения
Химическому веществу принадлежит формула H2N-CO-NH2. Карбамид вступает в реакцию с наиболее распространенными растворителями. Он растворим в воде, аммиаке, находящемся в жидком состоянии, и ангидриде сернистом. Чем выше температура растворителя, тем лучше карбамид с ним взаимодействует. В неполярных растворителях вещество пребывает в неизменном состоянии. Примером таких средств являются алканы и хлороформ.
В промышленности карбамид аммония получают в результате проведения реакции Базарова. Аммиак и углекислый газ нагревают до температуры 130-140°С.
Обычно производство аммиака и мочевины совмещено, т. к. аммиак – один из компонентов, требуемых для осуществления методики Базарова.
В карбамиде содержатся нуклеофилы в виде атомов азота, потому при сочетании мочевины с кислотой происходит нитрование с выделением нитромочевины и солей. Планируя применить карбамид в промышленности и сельском хозяйстве (азотное минеральное удобрение), следует учесть эту особенность.
Применение карбамида (мочевины):
Химический состав карбамида
Мочевина имеет белый цвет и выпускается в виде мелкокристаллического вещества. Кристаллизуется из воды, образуя плоские призмы, которые можно без труда растворить в воде или спирте, и расплавить путем нагревания до температуры 160-190 °C. Когда температура достигает 200 °C, соединение принимает форму циановокислого аммония. В случае повышения температуры до более высоких значений при атмосферном давлении карбамид распадается на биурет, углекислоту, циановую кислоту, аммиак и другие составляющие.
В карбамиде азот содержится в амидной форме, которая отлично усваивается растениями – их корнями и листьями. По этой причине вещество добавляют в грунт в качестве удобрения. Оказавшись в почве, азот меняет свою форму из амидной на аммиачную и в последствии приобретает нитратную форму. Это медленный процесс, потому азот усваивается равномерно.
Видео — производство карбамида
Внешние особенности мочевины
Производится карбамид марки А и В. карбамид марки А является средством промышленного назначения, второй вариант вещества – удобрением. Приобрести карбамид можно в гранулах. Но с недавнего времени запущено производство карбамида в таблетках, потому таблетированную форму этого вещества также можно найти в специализированных магазинах.
Гранулированное средство белое, имеет незначительно выраженный серовато-желтоватый оттенок. Считается, что мочевина в таблетках действует эффективнее, т. к. они покрыты особой оболочкой, которая прекрасно растворяется в воде, но не позволяет азоту испаряться при разложении удобрения. Кроме того, при добавлении в почву карбамида таблетированной формы удается сэкономить запасы удобрения, поскольку его требуется меньше, чем гранул. Но поскольку таблетки эффективнее, они и дороже.
У млекопитающих при метаболизме белка образуется мочевина, это конечный продукт данного процесса. При внесении этого удобрения в грунт подобные процессы протекают и в клетках растений.
Карбамид имеет свойства:
Имеются и недостатки:
Применение карбамида в сельском хозяйстве
Карбамид широко применяется в сельском хозяйстве, как высокоэффективное азотное удобрение.
Если применить удобрение в бедной почве, азота в его составе может оказаться мало для достижения необходимого эффекта. Чтобы сделать подкормку более концентрированной, не допустив ожогов корней и зеленой части растений, в нее добавляют магния сульфат. Дополнительный компонент требуется в количестве трех килограммов на 100 литров раствора.
Занимаясь приготовлением жидкого состава, учитывайте, что в итоге он получится холоднее, чем воздух. В таком виде раствор использовать запрещено. Идеальная температура удобрения идентична температуре воздуха. Холодный полив является стрессовым воздействием для растений, из-за такой ошибки не только повышается риск возникновения болезней, но и возможна гибель культур.
Температура раствора снижается при растворении гранул, когда протекает эндотермическая реакция. При растворении 20 кг удобрения в 100 л воды раствор становится холоднее на 8-10°С.
Весной и осенью, кроме карбамида (мочевины), необходимо вносить и другие удобрения. Их применяют одновременно, чтобы добиться раскисления и насыщения почвенного субстрата питательной средой в виде макро- и микроэлементов. Но не забывайте обращать внимание на сочетаемость минеральных добавок.
Дополнительное поступление азота поможет растениям быстрее развиться, ускорит набор зеленой массы и увеличит скорость протекания межклеточных процессов, синтеза белка.
Азотосодержащие добавки следует использовать весной, когда начинается период вегетации. Если делать это осенью относительно многолетних растений, озимых видов лука и чеснока, можно нанести определенный вред в виде заболеваний и гибели культур.
Внесение карбамида осенью
В некоторых случаях допускается применение мочевины осенью. Это должны быть пустые участки земли, на которых планируется посадка растений после завершения зимы. Но все же такие действия нельзя назвать полностью оправданными, поскольку прологированный эффект не наблюдается, удобрение частично улетучивается и разлагаются с высокой скоростью.
Если планируется использовать азот осенью, воздействие должно быть комплексным. Поскольку карбамид несочетаем с суперфосфатом, эффект от применения которого пролонгированный, эти удобрения рекомендуется использовать в разные сезоны.
В целях насыщения грунта фосфором, осенью вносят монофосфат, обогащение азотом откладывают до весны.
Внесение карбамида весной
Для плодовых деревьев и многолетников готовьте раствор. Жидкий состав добавляйте во влажную почву. Лучше всего выполнять подкормку после дождя, но можно и после предварительного полива большим количеством воды.
Пустые участки, которые планируется перекапывать или подвергать глубокому рыхлению, удобряйте сухим веществом. Чтобы извлечь максимальную пользу, запланированные работы выполняйте в кратчайшие сроки. В противном случае добавка может трансформироваться в аммиак. Помните, что карбамид разлагается всего за 2 дня, максимум за 4.
Некоторые дачники решают действовать заранее, распределяя удобрение по не растаявшему снегу, или же применяют данное средство во время дождя, видимо рассчитывая на способность к быстрому и полному растворению. Это бесполезно, такие способы неэффективные. Если их применить, добавка просто вымоется или испарится. Единственное, что можно получить в итоге – лишние затраты денег, увеличение трудоемкости и плохой урожай.
Для получения желаемого эффекта весной и в вегетационный период, подготовьте траншеи и ямки, добавьте в них приготовленный раствор, затем засыпьте грунтом. Мочевина останется на глубине и растения смогут насытиться азотом. С пустыми участками, предназначенными для перекопки, производите те же манипуляции.
Карбамидом рекомендуется пользоваться при вегетации в случае азотного голодания, которое проявляется медленным процессом развития культур, ослабленным видом, маленькими соцветиями и листьями, осыпанием завязей. Явным признаком недостатка азота является желтоватый цвет зеленой части растений и осветление. Но желтый цвет может появиться и по другой причине – низкое содержание железа и влаги. Оценивайте состояние культур в дневное время суток, при нехватке азота они не увядают, и желтеть начинают сначала старые листья, только потом молодые.
Кроме внесения сухим и в виде раствора, можете применить удобрение для опрыскиваний.