尿素的一种,别名碳二胺、碳酰胺、。是由碳、氮、氧和氢组成的
有机化合物,又称脲(与尿同音)。它是动物
蛋白质代谢后的产物,通常用作植物的氮肥。尿素在肝合成,是哺乳类动物排出的体内含氮代谢物。这代谢过程称为尿素循环。尿素是第一种以人工合成
无机化合物物质而得到的有机化合物。活力论从此被推翻。
可与酸作用生成盐。有
水解作用。在高温下可进行
羟醛缩合,生成
缩二脲、缩三脲和
三聚氰酸。加热至160℃分解,产生氨气同时变为
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%,是固体氮肥中含氮量最高的。(其中 碳,氢,氧,
氮的质量比为3:1:4:7)
生产方法:工业上用
液氨和
二氧化碳为原料,在高温高压条件下直接合成尿素,化学反应如下。
对热不稳定,加热至150~160℃将脱氨成
缩二脲。若迅速加热将脱氨而三聚成六元环化合物三聚酸。(机理:先脱氨生成
异氰酸(HN=C=O),再三聚。)
2NH3+CO2→NH2COONH4→CO(NH2)2+H2O
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,吸湿性强。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。目前在尿素生产中加入
石蜡等疏水物质,其吸湿性大大下降。
尿素是一种高浓度氮肥,属中性速效肥料,也可用于生产多种复合肥料。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
反刍亚目的饲料。但在造粒中温度过高会产生少量
缩二脲,又称
双缩脲,对作物有抑制作用。我国规定肥料用
尿素缩二脲含量应小于0.5%。缩二脲含量超过1%时,不能做种肥,苗肥和叶面肥,其他施用期的尿素含量也不宜过多或过于集中。
尿素是有机态氮肥,经过土壤中的
脲酶作用,
水解成碳酸或
碳酸氢铵后,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。
1773年,伊莱尔·罗埃尔(Hilaire Rouelle)发现尿素。1828年,
德国化学家
弗里德里希·维勒首次使用无机物质氰酸氨(NH4CNO3,一种
无机化合物,可由
氯化铵和
氯酸银反应制得)与
硫酸铵人工合成了
尿素。本来他打算合成
氰酸铵,却得到了尿素。尿素的合成揭开了人工合成
有机化合物的序幕。从此,活力论的错误证明了,有机化学实际上开辟了(活力论认为无机物与有机物有根本性差异,无机物所以无法变成有机物,有机化合物只能由生物的
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
爬行纲排放的是尿酸,因为其氮代谢过程使用的水量比较少)。