尿素

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简介

尿素是在膳食蛋白质生成氨基酸时形成的。该元素的化学结构式为$\mathrm{CH_4N_2O}$，另一个名称为脲。该成分是生物体废弃物元素之一，没有物理影响。检测尿素水平的过程有助于发现人体肾脏的问题。该化合物也具有一定的商业和农业价值。除了氨之外，该化合物还用作农业领域的肥料。

什么是尿素？

尿素是碳酸的二酰胺态，化学式为$\mathrm{CH_4N_2O}$。该成分主要用于生产塑料、药物、肥料和补充产品的饲料。已知该化合物以晶体结构存在，并且该化合物没有特定的颜色。该成分的沸点为 271 华氏度或 132.7 摄氏度。所有哺乳动物体内代谢蛋白质的过程都有助于形成尿素作为最终产物。该化合物不仅存在于尿液中，也存在于血液、牛奶、胆汁、汗液等中。

尿素：结构

该化合物是身体的废物，通过尿液排出体外。该化合物有两个与羰基官能团相连的$\mathrm{-NH_2}$基团。该化合物无毒，易与水反应。该化合物在正常情况下无味无色。

图 1：尿素的结构

Jü，公共领域，来自 Wikimedia Commons

两个酰胺基团与羰基连接，这种连接有助于尿素的形成。氧原子与碳原子形成键，形成羰基。氢原子与氮原子连接，形成酰胺基。

尿素：合成

图 2：尿素的生产

法国著名的化学家希莱尔·马林·鲁埃尔分离了尿液和尿素。化学家能够通过加热氰酸铵来制造尿素。无机元素混合后，利用实验室合成过程获得新的有机元素。该化合物大量生产，并产生液氨和二氧化碳。在高压和高温下，液氨与二氧化碳（干冰）反应生成碳酸氢铵。此外，碳酸氢铵在高温下反应，导致形成尿素和水。该化合物由四个氢、一个氧、两个氮和一个碳原子组成。

尿素：公式

尿素的化学式为$\mathrm{CH_4N_2O}$，分子量为 60.06g/mol。主要成分为无色，呈固体白色。该成分的密度为 1.32g/cm³，熔点为 133°C。二氧化碳和氨在高温高压下反应，生成尿素化合物。化合物的形成过程如下所示：

$$\mathrm{2NH_3 + CO_2\:\rightarrow\:NH_2COONH_4\:(碳酸氢铵)}$$

$$\mathrm{NH_2COONH_4\:\rightarrow\:H_2O +NH_2CONH_2 (尿素)}$$

该化合物比氨具有更高的氮消耗潜力，因此在农业工业中用作肥料。

尿素：性质

该化合物易于在与生物体相关的不同物质中发现，例如哺乳动物的血液、牛奶和汗液。尿素由氧、氮和碳混合而成。尿液含有浓缩的尿素和其他化学元素。该化合物可以消耗 46% 的干氮。美国是尿素的主要生产国之一。

制造肥料的主要成分具有亲水性，消耗的氮比其他元素多。这些成分主要用于制造爆炸性元素、动物饲料、胶水、高价产品和塑料。该成分用于制造硝化纤维素爆炸性元素的过程，并用作稳定剂。

尿素产量

全球年产量为 2.2 亿吨。农业领域对该化合物的需求量非常大。该化合物的其余部分用于抵抗脲醛树脂、生产巴比妥酸以及制造护肤品。其他化学成分，如二氧化碳和氨，也积极参与尿素的生产过程。

尿素：用途

该化合物有多种用途，例如：

• 椒盐卷饼是在该成分的褐变剂的帮助下形成的。

• 三聚氰胺是在尿素的帮助下生产的。

• 通过测试可以在胃细菌中找到该化合物。

• 该化合物用于制造洗碗皂、乳霜和软膏。

结论

尿素是本文中主要讨论的化学物质，它是在人体肝脏中产生的。该化合物可以通过使用其他化学物质人工制备。本文讨论了合成过程。本文讨论了该化合物的结构以及该化合物在工业领域的需求。

常见问题解答

Q1. 尿素通常可以在哪些地方找到？

A. 该化合物在人体肝脏中以尿液的形式产生。人工可以在实验室中利用氨制成。

Q2. 尿素对人类有害吗？

A. 该成分对所有生物（包括动物和人类）的毒性都很低。该化合物以摄入形式对环境中的鸟类和野生动物有害。

Q3. 尿素和尿液有什么区别？

A. 尿素通过尿液排出体外，它是氮废物元素之间的主要元素。该化合物在肝脏中借助氨生成，而尿液则在肾脏的肾单位中生成。