يوريا #CAS57-13-6
رقم CAS:57-13-6
الصيغة الكيميائية:CH4N2O
مرادفات:
أكواكير إتش بي
أكواكير إتش بي
أكوادرات
المظهر: مادة صلبة حبيبية بيضاء أو بيضاء مائلة للصفرة
الحد الأدنى لكمية الطلب: حاوية كاملة واحدة (FCL)
يوريا #CAS57-13-6
جزيء اليوريا مستوٍ في البنية البلورية، لكن الهندسة حول ذرات النيتروجين هرمية في بنية الطاقة الدنيا في الطور الغازي. في اليوريا الصلبة، يشارك مركز الأكسجين في رابطتي هيدروجين من نوع N-H-O. من المحتمل أن شبكة الروابط الهيدروجينية الكثيفة والمواتية طاقياً هذه تتشكل على حساب التعبئة الجزيئية الفعالة: فالبنية مفتوحة إلى حد كبير، حيث تشكل الأشرطة أنفاقاً ذات مقطع عرضي مربع. يوصف الكربون في اليوريا بأنه مهجن sp2، وروابط C-N لها طابع رابطة مزدوجة كبير، وأكسجين الكربونيل قاعدي مقارنةً، على سبيل المثال، بالفورمالدهيد. تعكس قابلية ذوبان اليوريا العالية في الماء قدرتها على المشاركة في روابط هيدروجينية واسعة مع الماء.اليوريا المذابة في الماء تكون في حالة توازن مع أيزومر سيانات الأمونيوم. النشاط الناتج لأيونات حمض الإيزوسيانيك يؤدي إلى الكرباميلية (تكوين كرباميدات طويلة السلسلة، مع تحرير جزيء الأمونيا كمنتج ثانوي) للبروتينات إذا كانت البروتينات موجودة في المحلول أيضًا. قد يحدث تفاعل الكرباميلية عند درجات حرارة مرتفعة حتى بدون محفزات. في درجة حرارة الغرفة، تكون محاليل اليوريا المائية عرضة لنفس تفاعل التفكك في وجود اليورياز. الأيزومرة لليوريا في المحلول عند درجة حرارة الغرفة بدون محفزات هي عملية بطيئة (تستغرق أيامًا للوصول إلى التوازن)، وكانت المحاليل المحضرة حديثًا وغير المسخنة ذات معدلات كرباميلية ضئيلة. يمكن لليوريا أن تتفاعل مع الكحولات لتكوين اليوريثانات وتتفاعل مع إسترات المالونيك لصنع أحماض الباربيتوريك.
تطبيق اليوريا
الزراعة تستخدميُوجَّه أكثر من 90% من الإنتاج الصناعي العالمي لليوريا للاستخدام كسماد يطلق النيتروجين. تحتوي اليوريا على أعلى محتوى نيتروجيني بين جميع الأسمدة النيتروجينية الصلبة الشائعة الاستخدام. لذلك، فهي الأقل تكلفة في النقل لكل وحدة من العنصر الغذائي النيتروجيني.
في التربة، تتحلل مائيًا عائدةً إلى الأمونيا وثاني أكسيد الكربون. وتتأكسد الأمونيا بواسطة البكتيريا في التربة إلى نترات، يمكن للنباتات امتصاصها. تُستخدم اليوريا أيضًا في العديد من تركيبات الأسمدة الصلبة متعددة المكونات. اليوريا عالية الذوبان في الماء، لذا فهي مناسبة جدًا للاستخدام في محاليل الأسمدة (بالاشتراك مع نترات الأمونيوم: UAN)، على سبيل المثال، في أسمدة «التغذية الورقية». للاستخدام كسماد، يُفضَّل استخدام الحبيبات بسبب توزيع حجم الجسيمات الأضيق، وهي ميزة للتطبيق الميكانيكي. أكثر الشوائب شيوعًا في اليوريا الاصطناعية، وهي البيوريت، يجب أن تكون موجودة بنسبة أقل من 2 في المائة، لأنها تضر بنمو النبات.
صيدلانيتتفاعل اليوريا وحمض المالونيك لتكوين حمض الباربيتوريك. اكتشف ذلك أدولف باير عام 1864. لكن الباربيتورات لم تُستغل كمهدئات حتى أوائل القرن العشرين. تُستخدم اليوريا أيضًا في إنتاج مركبات الأسيل يوريا واليوريثان المختلفة لاستخدامها كمهدئات ومنومات. الصناعة الكيميائية
اليوريا مادة خام لتصنيع فئتين رئيسيتين من المواد: راتنجات اليوريا-فورمالديهايد واليوريا-ميلامين-فورمالديهايد المستخدمة في الخشب الرقائقي البحري. ولجميعها استخدامات متنوعة جدًا تشمل المواد اللاصقة والصفائح والمركبات القولبية والطلاءات وتشطيبات المنسوجات.
تمتلك اليوريا القدرة على احتجاز العديد من المركبات العضوية في شكل كلاثرات. تُحتجز المركبات العضوية في قنوات تتشكل من لوالب متداخلة تتكون من جزيئات يوريا مرتبطة بروابط هيدروجينية. يمكن استخدام هذا السلوك لفصل المخاليط، وقد استُخدم في إنتاج وقود الطيران وزيوت التشحيم، وفي فصل البارافين.
نظرًا لأن اللوالب مترابطة، يجب أن تمتلك جميع اللوالب في البلورة نفس الاتجاه الجزيئي. يُحدَّد هذا عند تنوّي البلورة ويمكن بالتالي فرضه عن طريق التلقيح. وقد استُخدمت البلورات الناتجة لفصل المخاليط الراسيمية.
الاستخدامات المخبرية
اليوريا بتركيزات تصل إلى 10 مولار هي مادة مُمسِّخة قوية للبروتينات لأنها تُعطِّل الروابط غير التساهمية في البروتينات. يمكن استغلال هذه الخاصية لزيادة ذوبانية بعض البروتينات. يُستخدم مزيج من اليوريا وكلوريد الكولين كمذيب سهل الانصهار عميق، وهو نوع من السوائل الأيونية.
يمكن لليوريا من حيث المبدأ أن تكون مصدرًا للهيدروجين لتوليد الطاقة لاحقًا في خلايا الوقود. يمكن استخدام اليوريا الموجودة في البول/مياه الصرف الصحي مباشرةً (رغم أن البكتيريا عادةً ما تُحلِّل اليوريا بسرعة). يحدث إنتاج الهيدروجين عن طريق التحليل الكهربائي لمحلول اليوريا عند جهد كهربائي أقل (0.37 فولت) وبالتالي يستهلك طاقة أقل من التحليل الكهربائي للماء (1.2 فولت).
يمكن استخدام اليوريا بتركيزات تصل إلى 8 مولار لجعل أنسجة الدماغ المثبتة شفافة للضوء المرئي مع الحفاظ على الإشارات الفلورية من الخلايا الموسومة. وهذا يسمح بتصوير أعمق بكثير للعمليات العصبية مما كان يمكن الحصول عليه سابقًا باستخدام المجاهر الماسحة الضوئية التقليدية أحادية الفوتون أو ثنائية الفوتون.
أنظمة السيارات
تُستخدم اليوريا في تفاعلات SNCR وSCR لتقليل ملوثات NOx في غازات العادم الناتجة عن الاحتراق، على سبيل المثال، من محطات الطاقة ومحركات الديزل. نظام BlueTec، على سبيل المثال، يحقن محلول اليوريا المائي في نظام العادم. يتفاعل الأمونيا الناتج عن تحلل اليوريا مع انبعاثات أكسيد النيتروجين ويُحوَّل إلى نيتروجين وماء داخل المحول الحفاز.
الشكل 9 مخطط خطي للسيارة أعلاه يوضح خمسة عناصر رئيسية في تصميم نظام العادم.١ يُستخدم حفاز الأكسدة لإزالة الهيدروكربونات غير المرغوب فيها، مما يضمن أكسدتها إلى ثاني أكسيد الكربون والماء. وعادةً ما يكون الحفاز قائمًا على البلاتين أو البلاديوم.
٢ يُعرف بمحوّل NOx الحفازي، ويحتوي على أكسيد الألومنيوم الذي توجد على سطحه مادة البلاتين وأكسيد الباريوم. وهو يحتجز أكاسيد النيتروجين. وعندما يتشبع الصلب بالأكاسيد، يُسمح للهيدروكربونات غير المحترقة بالمرور، مما يحوّل معظم المزيج إلى نيتروجين وثاني أكسيد الكربون وبخار ماء.
٣ مرشّح يحتجز الجسيمات (قطع صغيرة من الكربون ومواد صلبة أخرى).
٤ خزان يحتوي على محلول اليوريا.
٥ محوّل SCR الحفازي الذي يحتوي على حفاز آخر، مثل أكسيد الفاناديوم (أو التنغستن) على ثاني أكسيد التيتانيوم، مما يتيح لغازات العادم، التي لا تزال تحتوي على بعض أكاسيد النيتروجين، أن تتفاعل مع الأمونيا المتكوّنة من محلول اليوريا، لإنتاج غازات عادم لا تحتوي إلا على آثار من الأكاسيد. بإذن كريم من شركة دايملر إيه جي
أخرى
مثبت في المتفجرات النيتروسليلوزية
مكون من مكونات علف الحيوانات، يوفر مصدرًا رخيصًا نسبيًا للنيتروجين لتعزيز النمو
بديل غير مسبب للتآكل لملح الصخور لإزالة الجليد من الطرق، وإعادة تسوية أنابيب التزلج على الثلج نصف الأنبوبية ومناطق التضاريس في منتزهات التزلج
مضاف معزز للنكهة في السجائر
مكون رئيسي في مزيلات الشعر مثل نير أو فيت
عامل تحمير في المعجنات المملحة المنتجة في المصانع
مكون في بعض بلسمات الشعر، ومنظفات الوجه، وزيوت الاستحمام، وملينات البشرة، والمستحضرات
متفاعل في بعض الكمادات الباردة الجاهزة للاستخدام في الإسعافات الأولية، بسبب التفاعل الماص للحرارة الذي يحدثه عند خلطه بالماء
عامل لتلقيح السحب، إلى جانب أملاح أخرى
عامل مقاوم للهب، يُستخدم عادة في شحنات طفايات الحريق الكيميائية الجافة مثل خليط اليوريا وبيكربونات البوتاسيوم.
مكوّن في العديد من منتجات تبييض الأسنان
مكوّن في سائل غسيل الأطباق
إلى جانب فوسفات الأمونيوم، كمغذٍّ للخميرة، لتخمير السكريات إلى إيثانول
مغذٍ يستخدمه العوالق في تجارب تغذية المحيطات لأغراض الهندسة الجيولوجية
كمادة مضافة لتمديد درجة حرارة العمل ووقت الفتح لغِراء الجلود
كمادة مضافة لتعزيز الذوبان والاحتفاظ بالرطوبة في حمامات الصباغة لصباغة أو طباعة المنسوجات
| الخصائص الكيميائية لليوريا |
| نقطة الانصهار | 132-135 °س (مرجع) |
| نقطة الغليان | 332.48°س (تقديري) |
| الكثافة | 1.335 غ/مل عند 25 °س (مرجع) |
| الكثافة الظاهرية | 720-760 كغ/م3 |
| ضغط البخار | <0.1 هكتوباسكال (20 درجة مئوية) |
| معامل الانكسار | n
|
| درجة حرارة التخزين | 2-8°مئوية |
| الذوبانية | إتش2O: 8 مولار عند 20 °س |
| شكل | مسحوق |
| pka | 0.10 (عند 25°س) |
| لون | أبيض |
| الكثافة النوعية | 1.335 |
| رائحة | عديم الرائحة تقريبًا |
| الأس الهيدروجيني | 8.0-10.0 (20℃، 8M في H2O) |
| المصدر البيولوجي | اصطناعي |
| الذوبانية في الماء | 1080 غ/ل (20 ºC) |
| λmax | λ: 260 نانومتر Amax: 0.03 λ: 280 نانومتر Amax: 0.02 |
| ميرك | 14,9867 |
| BRN | 635724 |
| ثابت قانون هنري | 5.7×106 مول/(م3باسكال) عند 25℃، دوتشوفيتش وآخرون (2020) |
| حدود التعرض | PC-TWA: 5 ملغ/م3؛ PC-STEL: 10 ملغ/م3 |
| ثابت العزل الكهربائي | 3.5 (المحيط) |
| الاستقرار: | تشمل المواد التي يجب تجنبها عوامل مؤكسدة قوية. احمِ من الرطوبة. |
| وظائف مكونات مستحضرات التجميل | تنظيم الحموضة مرطب تكييف البشرة مضاد للكهرباء الساكنة |
| InChI | 1S/CH4N2O/c2-1(3)4/h(H4,2,3,4) |
| مفتاح InChI | XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N |
| SMILES | NC(N)=O |
| LogP | -1.660 (تقديري) |
| مرجع قاعدة بيانات CAS | 57-13-6 (مرجع قاعدة بيانات CAS) |
| مرجع الكيمياء NIST | يوريا (57-13-6) |
| نظام السجل للمواد في وكالة حماية البيئة | يوريا (57-13-6) |
| الامتصاص | ≤0.06 عند 260 نانومتر عند 5M ≤0.06 عند 280 نانومتر عند 5M |
| معلومات السلامة |
| رموز الخطر | Xn,Xi |
| عبارات المخاطر | 36/37/38-40-38 |
| عبارات السلامة | 26-36-24/25-37 |
| ريدادر | غير خاضع للتنظيم |
| فئة خطورة المياه في ألمانيا | 1 |
| RTECS | YR6250000 |
| قانون مراقبة المواد السامة | مُدرج في TSCA |
| رمز النظام المنسق | 3102100090 |
| فئة التخزين | 11 - مواد صلبة قابلة للاحتراق |
| بيانات المواد الخطرة | 57-13-6(بيانات المواد الخطرة) |
| السمية | الجرعة نصف المميتة عن طريق الفم في الأرانب: 8471 ملغ/كغ، الجرعة نصف المميتة الجلدية في الجرذان: 8200 ملغ/كغ |
حقيقةحقيقةمعرض المصنع والمعدات
