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行業知識

尿素

2010-12-20

         尿素別名碳酰二胺、碳酰胺、脲 。是由碳、氮、氧和氫組成的有機化合物,又稱脲(與尿同音)。其化學公式為 CON2H4、(NH2)2CO 或 CN2H4O,國際非專利藥品名稱為 Carbamide。外觀是白色晶體或粉末。它是動物蛋白質代謝后的產物,通常用作植物的氮肥。尿素在肝合成,是哺乳類動物排出的體內含氮代謝物。這代謝過程稱為尿素循環。尿素是第一種以人工合成無機物質而得到的有機化合物。活力論從此被推翻。

物理性質

        無色或白色針狀或棒狀結晶體,工業或農業品為白色略帶微紅色固體顆機無臭無味。含氮量約為46.67%。密度1.335g/cm3。熔點132.7℃。溶于水、醇,不溶于乙醚、氯仿。呈弱堿性。

化學性質

  可與酸作用生成鹽。有水解作用。在高溫下可進行縮合反應,生成縮二脲、縮三脲和三聚氰酸。加熱至160℃分解,產生氨氣同時變為氰酸。因為在人尿中含有這種物質,所以取名尿素。尿素含氮(N)46%,是固體氮肥中含氮量最高的。   生產方法:工業上用液氨和二氧化碳為原料,在高溫高壓條件下直接合成尿素,化學反應如下。   尿素在酸、堿、酶作用下(酸、堿需加熱)能水解生成氨和二氧化碳。   對熱不穩定,加熱至150~160℃將脫氨成縮二脲。若迅速加熱將脫氨而三聚成六元環化合物三聚氰酸。(機理:先脫氨生成異氰酸(HN=C=O),再三聚。)   與乙酰氯或乙酸酐作用可生成乙酰脲與二乙酰脲。   在乙醇鈉作用下與丙二酸二乙酯反應生成丙二酰脲(又稱巴比妥酸,因其有一定酸性)。   在氨水等堿性催化劑作用下能與甲醛反應,縮聚成脲醛樹脂。   與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℃時100毫升水中可溶解105克,水溶液呈中性反應。尿素產品有兩種。結晶尿素呈白色針狀或棱柱狀晶形,吸濕性強。粒狀尿素為粒徑1~2毫米的半透明粒子,外觀光潔,吸濕性有明顯改善。20℃時臨界吸濕點為相對濕度80%,但30℃時,臨界吸濕點降至72.5%,故尿素要避免在盛夏潮濕氣候下敞開存放。目前在尿素生產中加入石蠟等疏水物質,其吸濕性大大下降。   尿素是一種高濃度氮肥,屬中性速效肥料,也可用于生產多種復合肥料。在土壤中不殘留任何有害物質,長期施用沒有不良影響。畜牧業可用作反芻動物的飼料。 但在造粒中溫度過高會產生少量縮二脲,又稱雙縮脲,對作物有抑制作用。我國規定肥料用尿素縮二脲含量應小于0.5%。縮二脲含量超過1%時,不能做種肥,苗肥和葉面肥,其他施用期的尿素含量也不宜過多或過于集中。   尿素是有機態氮肥,經過土壤中的脲酶作用,水解成碳酸銨或碳酸氫銨后,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。

發現

  1773年,伊萊爾·羅埃爾(Hilaire Rouelle)發現尿素。1828年,德國化學家弗里德里希·維勒首次使用無機物質氰酸氨(NH4CNO3,一種無機化合物,可由氯化銨和氯酸銀反應制得)與硫酸銨人工合成了尿素。本來他打算合成氰酸銨,卻得到了尿素。尿素的合成揭開了人工合成有機物的序幕。從此,活力論的錯誤證明了,有機化學實際上開辟了(活力論認為無機物與有機物有根本性差異,無機物所以無法變成有機物,有機化合物只能由生物的細胞在一種特殊的力量——生命力的作用下產生,人工合成是不可能的。哺乳動物、兩棲動物和一些魚的尿中含有尿素;鳥和爬行動物排放的是尿酸,因為其氮代謝過程使用的水量比較少)。

施用

  尿素適用于作基肥和追肥,有時也用作種肥。尿素在轉化前是分子態的,不能被土壤吸附,應防止隨水流失;轉化后形成的氨也易揮發,所以尿素也要深施覆土。   尿素適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。由于尿素在土壤中轉化可積累大量的銨離子,會導致PH升高2——3個單位,再加上尿素本身含有一定數量的縮二脲,其濃度在500ppm時,便會對作物幼根和幼芽起抑制作用,因此尿素不易用作種肥。

用途

  它可以大量作為三聚氰胺、脲醛樹酯、水合肼、四環素、苯巴比妥、咖啡因、還原棕BR、酞青藍B、酞青藍Bx、味精等多種產品的生產原料。

一、調節花量

  為了克服蘋果地大小年,遇小年時,于花后5-6周(蘋果花芽分化的臨界期,新梢生長緩慢或停止,葉片含氮量呈下降趨勢)葉面噴施0.5%尿素水溶液,連噴2次,可以提高葉片含氮量,加快新梢生長抑制花芽分化,使大年的花量適宜。

二、疏花疏果

  桃樹的花器對尿素較為敏感但嘎面反應較遲鈍,因此,國外用尿素對桃和油桃進行了疏花疏果試驗,結果表明,桃和油桃的疏花疏果,需要較大濃度(7.4%)才能顯示出良好效果,最適合濃度為8%-12%,噴后1—2周內,即能達到疏花疏果的目的。但是,在不同的土地條件下,不同時期及不同品種的反應尚需進一步試驗。

三、水稻制種

  在雜交稻制種技術中,為了提高父母本的異交率,以增加雜交稻制種量。尿素可作為一種非蛋白氮飼料添加劑不育系繁種量,一般都采用赤毒素噴施母本以減輕母本包頸程度或使之完全抽出;或噴施父母本,調節二者的生長,使其花期同步。由于赤霉素價格較貴,用其制種成本高。人們用尿素代替赤霉素進行實驗,在孕穗盛期、始穗期(20%抽穗)使用1.5%-2%尿素,其繁種效果與赤霉素類似,且不會增加株高。

四、防治蟲害

  用尿素、洗衣粉、清水4:1:400份,攪拌混勻后,可防止果樹、蔬菜、棉花上的蚜蟲、紅蜘蛛、菜青蟲等害蟲,殺蟲效果達90%以上。

五、尿素鐵肥

  尿素以絡合物的形式,與Fe2+形成螯合鐵。這種尿素可作為一種非蛋白氮飼料添加劑。有機鐵肥造價低,防治缺鐵失綠效果很好。此外葉面噴0.3%硫酸亞鐵時加入0.3%尿素,防治失綠效果比單噴0.3%硫酸亞鐵好。

六.因為尿素具有優異的溶解染料性能,又有溫和的還原性/抗氧化性及極為優異的吸濕性(見附表),所以在紡織工業上是優良的染料溶劑/吸濕劑/粘膠纖維膨化劑,樹脂整理劑,有廣泛的用途。

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