Карбамид — азотное удобрение¶

Карбамид — твёрдое азотное удобрение, представляющее собой карбоновую кислоту в форме диамидного солеобразования, с химической формулой CO(NH₂)₂. Содержит около 46 % азота в амидной форме — самый высокий показатель среди твёрдых азотных удобрений. Известен также как мочевина, амид угольной кислоты, карбамидное удобрение. Применяется в сельском хозяйстве как основной источник азота для подкормки и основного внесения, а также в химической промышленности, животноводстве и медицине.

¶Свойства и состав

Карбамид представляет собой бесцветные кристаллы без запаха, хорошо растворимые в воде. Молекулярная масса — 60,06 г/моль, плотность — 1,32 г/см³. При нагревании до 132,7 °C карбамид плавится, при дальнейшем нагреве разлагается с выделением аммиака и изоциановой кислоты. В почве под действием фермента уреазы карбамид гидролизуется с образованием аммонийной формы азота, которая затем нитрифицируется в нитратную форму, доступную растениям.

¶История

Впервые карбамид синтезирован немецким химиком Фридрихом Вёлером в 1828 году при нагревании цианата аммония. Этот опыт стал одним из ключевых в истории химии, поскольку доказал возможность получения органического вещества из неорганического, что опровергло теорию «жизненной силы». Промышленное производство карбамида началось в начале XX века. В СССР крупные заводы по производству мочевины построены в 1960-х годах — в Ставрополе, Невинномысске, Гродно, Черкассах. В России действуют несколько крупных производств, включая «Метафракс» (Губаха), «Минудобрения» (Кемерово), «ФосАгро» (Череповец) и «Акрон» (Великий Новгород).

¶Производство

Основной промышленный способ получения карбамида — синтез из аммиака и диоксида углерода при давлении 150–200 атм и температуре 180–200 °C. Сначала образуется карбамат аммония, который при нагреве дегидратируется с образованием карбамида:

CO₂ + 2NH₃ → CO(NH₂)₂ + H₂O

Полученный расплав гранулируют, охлаждая в потоке воздуха или в барабанных грануляторах. Гранулированная мочевина имеет форму шариков диаметром 2–4 мм, что удобно для механизированного внесения.

¶Применение в сельском хозяйстве

Карбамид — универсальное азотное удобрение, применяемое для всех культур. Используется для:

• основного внесения под вспашку;
• предпосевной обработки почвы;
• корневой подкормки в период вегетации;
• некорневой (листовой) подкормки;
• заделки в почву при посеве.

Азот карбамида усваивается растениями медленнее, чем нитратные формы, что снижает риск вымывания и потерь. При некорневой подкормке карбамид применяется в виде растворов концентрацией 0,5–2 % — такая обработка повышает содержание белка в зерне, улучшает качество продукции. Для листовой подкормки используют специальные марки с пониженным содержанием биурета — побочного продукта, который при избыточном накоплении может повреждать листья.

Нормы внесения зависят от культуры, типа почвы и планируемой урожайности. Для озимой пшеницы, например, рекомендуется вносить 100–200 кг/га в зависимости от обеспеченности почвы азотом.

¶Применение в других отраслях

Помимо сельского хозяйства, карбамид применяется в животноводстве как компонент кормовых добавок — он используется в рационах жвачных животных для синтеза белка микрофлорой рубца. В химической промышленности карбамид служит сырьём для производства меламина, карбамидных смол, пластмасс, а также для получения аддитивов к дизельному топливу (системы SCR), снижающих выбросы оксидов азота. В медицине раствор карбамида применяется как диуретическое и слабительное средство.

¶Хранение и обращение

Карбамид гигроскопичен, поэтому при хранении требует защиты от влаги. При длительном хранении во влажных условиях гранулы слёживаются, что затрудняет механизированное внесение. Хранят удобрение в крытых складах, на поддонах, избегая контакта с кислотами и окислителями.

¶Источники

• ГОСТ 2081-92. Удобрения азотные. Мочевина. Технические условия.
• Справочник «Агрохимия» / под ред. А. В. Смирнова.
• Энциклопедический словарь по удобрениям / под ред. Д. Н. Прянишникова.
• Статья «Мочевина» в «Большой советской энциклопедии».