尿素

   尿素

尿素是由碳、氮、氧和氢组成的有机化合物，又称脲（与尿同音）。其化学公式为 CON2H4、(NH2)2CO 或 CN2H4O，国际非专利药品名称为 Carbamide。外观是白色晶体或粉末。它是动物蛋白质代谢后的产物，通常用作植物的氮肥。

尿素在肝合成，是哺乳类动物排出的体内含氮代谢物。这代谢过程称为尿素循环。

尿素是第一种以人工合成无机物质而得到的有机化合物。活力论从此被推翻。

生产

全世界每年工业的尿素产量约为十亿吨。中国目前尿素产能在6400万吨，年产量约5700万吨。商业尿素是通过氨与二氧化碳的反应生产的，成品尿素可以为药片状、颗粒状、片状、晶体或者溶液。90%以上的生产的尿素被用作肥料。在所有的一般使用的估计氮肥料中尿素的含氮量最高（46.4%），因此相对而言其每氮营养的运输费最低。

尿素在水中的可溶性非常高，因此非常适合被加在可溶的肥料中。

尿素一般以药片或者颗粒的形式上市。

生产反应

商用尿素的原料是氨与二氧化碳。后者在以焦炭或烃（如天然气和石油）为原料生产氨的过程中，会大量产生。尿素因此直接从这些原料中就产生了。

尿素生产是一个平衡的化学反应，其反应物不完全成为反应结果。生产过程、设定的反应条件、如何处理未转化的反应物，皆可能不同。未反应的反应物可用以生产其它产品，（如硝酸铵或硫酸铵），也可回收再投入反应。

尿素生产有两个主要反应。前者放热，后者吸热。但整个过程仍是放热的。

2NH3 + CO2 → NH2COONH4

NH2COONH4 → (NH2)2CO + H2O }}

应用

尿素在商业上，可作为：

特殊塑料的原料，尤其尿素甲醛树脂，某些胶类的原料，肥料和饲料的成分，

取代防冻的盐撒在街道，优点是不使金属腐蚀，加强香烟的气味 赋予工业生产的椒盐卷饼棕色 某些洗发剂、清洁剂的成分，急救用制冷包的成分，因为尿素与水的反应会吸热

处理柴油机、发动机、热力发电厂的废气，尤其可降低其氧化氮催雨剂的成分〈配合盐〉，过去用来分离石蜡，因为尿素能形成包合物，耐火材料，环保引擎燃料的成分，

美白牙齿产品的成分。

饲料添加剂

人类粮食资源与蛋白质的短缺，也造成饲料工业一大难题。业者积极寻找蛋白质的新来源，并扩及蛋白质以外的氮来源，例如含氮量高的尿素。

1897，Waesk 等人提出反刍动物能转化非蛋白质氮为菌体蛋白质的想法。1949，C. J. Watson 等人喂食绵羊含有N15标记的尿素胶囊，4天后在绵羊血液、肝脏、肾脏中检验出含有N15的蛋白质。这证实了反刍动物可以利用非蛋白质氮。同年 J. K. Looli 等人以尿素当作唯一氮源喂食绵羊，发现绵羊能够正氮平衡，表明绵羊瘤胃里的微生物能利用尿素合成其生长所需的10种必需氨基酸。自此，尿素及尿素化合物成为反刍动物的饲料添加剂了。

 实验室应用

尿素能非常有效的使蛋白质变性，尤其能非常有效地破坏非共价键结合的蛋白质。这特点可以提高某些蛋白质的可溶性，其浓度可达10摩尔体积。尿素也可用来制造硝酸尿素。

 医学应用

皮肤科以含有尿素的某些药剂来提高皮肤的湿度。非手术摘除的指甲使用的封闭敷料中，含有40%的尿素。

测试幽门螺杆菌存在的碳-14-呼气试验，使用了含有碳14或碳13标记的尿素。因为幽门螺杆菌的尿素酶使用尿素来制造氨，以提高其周边胃里的pH值。同样原理也可测试生活在动物胃中的类似细菌。

 纺织工业

尿素是纺织工业在染色和印刷时的重要辅助剂，能提高颜料可溶性，并使纺织品染色后保持一定的湿度。

脲是化合物，含有官能团RR'N-CO-NRR'。这官能团的羰基带着两个有机的氨基。实验室中，光气可与此二氨基反应。脲类化合物包括过氧化脲、尿囊素、乙内酰脲。脲与缩二脲非常接近。脲的化学结构与酰胺、氨基甲酸、双偶氮化合物、碳二亚胺等接近。