Карбамид и мочевина¶

Карбамид — химическое соединение, которое является одним и тем же веществом с мочевиной: карбамид и мочевина — это одно и то же вещество, различающееся только названием. Карбамид (от итал. carbamido — карбамидная группа) — исторически сложившееся название мочевины в промышленной и технической химии, тогда как «мочевина» является общепринятым научным названием. Химическая формула карбамида — CO(NH₂)₂, молярная масса — 60,06 г/моль. Вещество широко используется в сельском хозяйстве в качестве азотного удобрения, в химической промышленности и медицине.

¶История названия

Мочевина была впервые синтезирована немецким химиком Фридрихом Вёлером в 1828 году при нагревании цианата аммония (NH₄OCN). Этот эксперимент стал одним из ключевых в истории химии, поскольку показал возможность получения органического вещества (мочевина вырабатывается живыми организмами) из неорганических реагентов, что опровергло теорию «жизненной силы».

Название «карбамид» происходит от наименования карбаминовой кислоты (NH₂COOH) — предполагаемого предшественника мочевины. В русскоязычной научной и промышленной литературе оба названия используются как полные синонимы: «карбамид» чаще встречается в контексте удобрений и промышленного производства, «мочевина» — в биохимии, медицине и общей химии.

¶Свойства

Карбамид (мочевина) представляет собой бесцветные кристаллы без запаха со сладковатым вкусом. Основные физико-химические свойства:

Мочевина хорошо растворяется в воде, этаноле и жидком аммиаке, плохо — в эфире и хлороформе. При нагреве выше 150 °C она разлагается с выделением аммиака и изоциановой кислоты, а при дальнейшем нагреве — до циановой кислоты и аммиака. В водных растворах мочевина гидролизуется до аммиака и углекислого газа, особенно при нагреве и в присутствии фермента уреазы.

¶Получение

Основной промышленный способ получения карбамида — синтез из аммиака и углекислого газа при высоком давлении (150–200 атм) и температуре 180–200 °C через промежуточное образование карбамата аммония:

CO₂ + 2NH₃ → NH₂COONH₄ → CO(NH₂)₂ + H₂O

В России крупнейшими производителями карбамида являются «Метафракс» (Губаха), «Минудобрения» (Ковров), «Невский завод минеральных удобрений» (Санкт-Петербург) и «ФосАгро» (Череповец). Россия входит в число мировых лидеров по производству и экспорту карбамида.

¶Применение

¶Сельское хозяйство

Основное применение карбамида — в качестве азотного удобрения (азота в мочевине около 46 %). Это одно из самых концентрированных твёрдых азотных удобрений. Используется для подкормки зерновых, овощных, плодовых и других культур. Применяется как основное удобрение при посеве и как внекорневая подкормка.

¶Промышленность

• Производство смол (мочевино-формальдегидных, меламиновых) для древесных плит, клеёв и покрытий.
• Сырьё для производства селитры, карбамидно-формальдегидных концентратов.
• Компонент дизельных выхлопных газов (мочевина в растворе — рабочая жидкость систем SCR для нейтрализации оксидов азота).
• Добавка в буровые растворы, огнетушители, косметику.

¶Медицина

Мочевина применяется в фармакологии как компонент мочегонных средств (например, в составе препарата «Уреарит» и др.), а также в диагностике — для определения концентрации мочевины в крови и моче (показатель функции почек). В дерматологии используется в составе кремов для увлажнения кожи.

¶Мочевина в организме

В организме человека и животных мочевина образуется в печени в результате аминирования орнитина в цикле мочевины (цикл Кребса-Хенселейта) и выводится почками с мочой. Суточная выработка мочевины у взрослого человека составляет около 20–30 г. Повышение концентрации мочевины в крови (азотемия) наблюдается при почечной недостаточности, сердечной недостаточности, обезвоживании и других состояниях.

¶Безопасность

Карбамид относительно малотоксичен (LD₅₀ при пероральном введении для крыс — около 8500 мг/кг). При контакте с кожей может вызывать лёгкое раздражение. При нагреве и горении выделяет токсичные оксиды азота. Хранить следует в сухом проветриваемом помещении, вдали от кислот и окислителей.

Источники:

• Химическая энциклопедия / под ред. И. Л. Кнунянца. — М.: Большая Российская энциклопедия.
• Лидин Р. А., Андреева Л. Л., Молочко В. А. Неорганическая химия. — М.: Дрофа.
• Удобрения. Справочник / под ред. Д. А. Соколова. — М.: Колос.
• ГОСТ 2081-92. Удобрения азотные. Мочевина. Технические условия.
• Справочник химика / под ред. Б. П. Никольского. — Л.: Химия.