關鍵詞 |
尿素,尿素,常德尿素,尿素聯系方式 |
面向地區 |
全國 |
醫藥: 尿素軟膏(高濃度)用于治療魚鱗病、手足皸裂等皮膚病(促進角質層水合與脫落)。某些劑(如尿素本身在特定情況下有滲透性作用)和鎮靜催眠藥(如烏拉坦/氨甲酸乙酯,可由尿素與乙醇反應制得)的原料或中間體。
化妝品: 較低濃度(<10%)作為保濕劑,存在于潤膚霜、護手霜、洗發水等中(具有吸濕性和角質軟化作用)。
炸藥: 硝酸尿素(Urea Nitrate)是一種威力較大的炸藥(但安定性較差)。
化學本質與結構:
尿素是碳酸的二酰胺。其分子結構可以看作是一個羰基(C=O)連接著兩個氨基(-NH?)。
分子式:CO(NH?)? 或 CH?N?O。
分子量:60.06 g/mol。
氮含量高達約 46.7%,這是其作為氮肥的物理基礎。
關鍵物理性質:
外觀: 常溫常壓下為無色、無嗅的針狀或棱柱狀晶體。工業產品通常為白色顆粒或小圓珠(粒狀尿素)。
熔點: 132.7°C(常壓下)。加熱超過熔點時,尿素會分解。
溶解度: 極易溶于水,這是其作為肥料和工業原料的重要特性。溶解度隨溫度升高而顯著增加(20°C時約119g/100ml水,100°C時約733g/100ml水)。也溶于液氨、乙醇、苯,微溶于乙醚。
吸濕性: 固體尿素具有一定的吸濕性,相對濕度超過80%時吸濕性顯著增強,這對其儲存有重要影響。造粒和添加防結塊劑是改善儲存性的常用方法。
在哺乳動物(包括人類)體內,尿素是蛋白質和氨基酸代謝的主要含氮終產物。這一過程主要在肝臟中通過尿素循環(鳥氨酸循環)完成:
有毒的氨(NH?)與二氧化碳(CO?)在肝細胞內結合生成氨基甲酰磷酸。
氨基甲酰磷酸與鳥氨酸結合生成瓜氨酸。
瓜氨酸與天冬氨酸結合生成精氨琥珀酸。
精氨琥珀酸裂解生成精氨酸和延胡索酸。
精氨酸在精氨酸酶作用下水解,生成尿素和鳥氨酸(重新進入循環)。
生成的尿素溶解于血液中,經腎臟過濾,終隨尿液排出體外。這是維持生物體氮平衡和解除氨毒的關鍵機制。
哈伯-博世法合成氨 (1913年):
由弗里茨·哈伯發明、卡爾·博什工業化的這一工藝,實現了在高溫(400-500°C)、高壓(15-25 MPa)和鐵基催化劑作用下,從氮氣(N?,來自空氣)和氫氣(H?,通常來自天然氣或煤炭)直接合成氨(NH?):
N? + 3H? ? 2NH?
這是整個現代氮肥工業(包括尿素)的基石,解決了固定大氣氮的核心難題。
尿素的工業生產:
基礎反應分兩步:
氨與二氧化碳反應生成氨基甲酸銨 (中間體):
2NH? + CO? ? NH?COONH? (放熱反應)
斯納姆普羅蓋蒂 NH?汽提法: 使用過量液氨作為汽提劑。
東芝ACES法: 全循環工藝。
尿素溶液濃縮與造粒: 從合成塔出來的尿素溶液(約70-80%尿素)需要濃縮到>99%,并通過蒸發結晶或熔融造粒(塔式造粒或流化床造粒)形成固體顆粒產品。造粒過程可添加甲醛(改善物理性質、抑制縮二脲生成)或包膜(緩釋)。