尿素的性质

从尿素的物理和化学两方面性质来说明尿素的性质?
2024-12-23 08:38:52
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回答1:

概述

尿素是由碳、氮、氧和氢组成的有机化合物,又称脲(与尿同音)。其化学公式为 CON2H4、(NH2)2CO 或 CN2H4O,国际非专利药品名称为 Carbamide。外观是白色晶体或粉末。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物质而得到的有机化合物。活力论从此被推翻。
别名:碳酰二胺、碳酰胺、脲

生理

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微摩尔之间),最后通过肾脏由尿排出。少量尿素由汗排出。
生物以二氧化碳、水、天冬氨酸和氨等化学物质合成尿素。促使尿素合成的代谢途径是一种合成代谢,叫做尿素循环。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。
含氮废物具有毒性,产生自蛋白质和氨基酸的分解代谢(即脱氨基作用,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尿酸再排出。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,水生的蝌蚪排泄氨,但在其蜕变过程转为排泄尿素;大麦町狗主要排泄尿酸,不是尿素,因为其尿素循环中的一个转换酶的基因坏了。
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年代澄清瓜氨酸和精氨基琥珀酸的作用后,它已完全被理解。在这循环中,来自氨和 L-天冬氨酸的氨基被转换为尿素,起中介作用的是 L-鸟氨酸、瓜氨酸、L-精氨酸-琥珀酸和 L-精氨酸。
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,如鸟类、无脊椎动物、昆虫、植物、酵母、真菌和微生物。
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渗透浓度,促使水份从肾小管渗透回身体再利用。

化学性质

分子式:CO(NH2)2,分子量 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机无臭无味。密度1.335g/cm3。熔点132.7℃。溶于水、醇,不溶于乙醚、氯仿。呈微碱性。可与酸作用生成盐。有水解作用。在高温下可进行缩合反应,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。
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。
尿素在酸、碱、酶作用下(酸、碱需加热)能水解生成氨和二氧化碳。
对热不稳定,加热至150~160℃将脱氨成缩二脲。若迅速加热将脱氨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。
在乙醇钠作用下与丙二酸二乙酯反应生成丙二酰脲(又称巴比妥酸,因其有一定酸性)。
在氨水等碱性催化剂作用下能与甲醛反应,缩聚成脲醛树脂。
与水合肼作用生成氨基脲。
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,也可用了生产多种复合肥料。在土壤中不残留任何有害物质,长期施用没有不良影响。畜牧业可用作反刍动物的饲料。 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,水解成碳酸铵或碳酸氢铵后,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。

发现

1773年,伊莱尔·罗埃尔(Hilaire Rouelle)发现尿素。1828年,弗里德里希·维勒首次使用无机物质氰酸钾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。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。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。

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。
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铵离子,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,便会对作物幼根和幼芽起抑制作用,因此尿素不易用作种肥。

用途

它可以大量作为三聚氰胺、脲醛树酯、水合阱、四环素、苯巴比妥、咖啡因、还原棕BR、酞青蓝B、酞青蓝Bx、味精等多种产品的生产原料。
一、调节花量 为了克服苹果地大小年,遇小年时,于花后5-6周(苹果花芽分化的临界期,新梢生长缓慢或停止,叶片含氮量呈下降趋势)叶面喷施0.5%尿素水溶液,连喷2次,可以提高叶片含氮量,加快新梢生长抑制花芽分化,使大年的花量适宜。
二、疏花疏果 桃树的花器对尿素较为敏感但嘎面反应较迟钝,因此,国外用尿素对桃和油桃进行了疏花疏果试验,结果表明,桃和油桃的疏花疏果,需要较大浓度(7.4%)才能显示出良好效果,最适合浓度为8%-12%,喷后1—2周内,即能达到疏花疏果的目的。但是,在不同的土地条件下,不同时期及不同品种的反应尚需进一步试验。
三、水稻制种 在杂交稻制种技术中,为了提高父母本的异交率,以增加杂交稻制种量或不育系繁种量,一般都采用赤毒素喷施母本以减轻母本包颈程度或使之完全抽出;或喷施父母本,调节二者的生长,使其花期同步。由于赤霉素价格较贵,用其制种成本高。人们用尿素代替赤霉素进行实验,在孕穗盛期、始穗期(20%抽穗)使用1.5%-2%尿素,其繁种效果与赤霉素类似,且不会增加株高。
四、防治虫害 用尿素、洗衣粉、清水4:1:400份,搅拌混匀后,可防止果树、蔬菜、棉花上的蚜虫、红蜘蛛、菜青虫等害虫,杀虫效果达90%以上。
五、尿素铁肥 尿素以络合物的形式,与Fe2+形成螯合铁。这种有机铁肥造价低,防治缺铁失绿效果很好。此外叶面喷0.3%硫酸亚铁时加入0.3%尿素,防治失绿效果比单喷0.3%硫酸亚铁好。

正确贮存方法

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。

尿素土壤中转化

施入土壤中一小部分以分子态溶于土壤溶液中,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,进而生成炭酸氢和氢氧化铵。然后NH4+能被植物吸收和土壤胶体吸附,NCO3-也能被植物吸收,因此尿素施入土壤后不残留任何有害成分。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PH值、温度和水分的影响,在土壤呈中性反应,水分适当时土壤温度越高,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。

药用尿素

药物名称: 尿素
药物别名: nh2conh2
英文名称: urea
药物说明: 注射液:每瓶30g(100ml);60g(250ml)。
主要成分: 暂无
性状特征: 暂无
功能主治: 作用与山梨醇同。但本品经肾小球滤过后,约50%从肾小管中再吸收,其高渗液用于脑水肿、脑疝、青光眼等。脱水作用快而强(15~30分钟),但维持时间短(约3~4小时)。用药后常继发脑体积增大和颅内压反跳性回升,故在本药注射后3~4小时,须加用其他脱水药物。 外用其软膏或乳膏可使皮肤软化,防止手足皲裂。
用法用量: 静注或快速静滴:每次0.5~1g/kg,于20~30分钟内滴注完毕。12小时后可重复给药。一般可连用1~3天。
不良反应: 暂无
注意事项: (1)本品性质不稳定,注射液须在临用前以10%葡萄糖液溶解,并须在24小时以内用完,以防分解而释出氨,产生毒性,超过24小时不能再用。(2)如药物贮存太久或药液温度过低,注入后引起面色潮红、精神兴奋、燥躁不安等症状。(3)药液漏出血管外,可引起局部红肿起泡,应以0.25%普鲁卡因局部封闭并加热敷。或用如意金黄散或50%硫酸镁湿敷治疗。(4)可增加血中非蛋白氮,故肾功能不全、严重休克及明显脱水者、有活动性颅内出血者、血内氮质积留过多者忌用。

尿素乳膏

商品编码: A20312291583
商品规格: 10克:1克
商品单位:
批准文号: 国药准字H19983174
生产企业:
新乡华青药业有限公司
处方类型: 本品为非处方药
详细资料
【 药品名称 】 通用名称:尿素乳膏 商品名称:尿素乳膏
英文名称: 汉语拼音:niaosurugao
【 成 份 】 本品每克含尿素0.1克。辅料为:白凡士林、十二烷基硫酸钠、十八醇、甘油、对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸丙酯、丙二醇、纯化水。
【 性 状 】 本品为白色乳膏。
【 作用类别 】
【 适 应 症 】 用于手足护肤,防皲裂。
【 规 格 】 10克:1克
【 用法用量 】 局部外用,涂于患处并轻轻揉搓,每日2-3次。
【 不良反应 】 偶见皮肤刺激和过敏反应。
【 禁 忌 】
【 注意事项 】 1.对本品过敏者禁用。 2.避免接触眼睛和其他黏膜(如口、鼻等)。 3.涂布处如有烧灼感、瘙痒、红肿等,应停止使用。必要时应向医生咨询。 4.用后应拧紧瓶盖,当本品性状发生改变时禁止使用。 5.儿童必须在成人监护下使用。 6.请将此药品放在儿童不能接触的地方。
【 孕妇及哺乳期妇女用药 】
【 儿童用药 】
【 老年用药 】
【药物相互作用】 如正在使用其他药物时,使用本品前请咨询医师或药师。
【 药物过量 】
【 药物毒理 】 本品可使角蛋白溶解变性,增进角质层的水合作用,从而使皮肤柔软,防止干裂。

回答2:

尿素是一种高浓度氮肥,属中性速效肥料,也可用了生产多种复合肥料。在土壤中不残留任何有害物质,长期施用没有不良影响。畜牧业可用作反刍动物的饲料。 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,水解成碳酸铵或碳酸氢铵后,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。