اوره چیست و چگونه می توان آن را تهیه کرد؟ کاربردها و فروش اوره

اوره چیست؟

اوره که به آن کاربامید نیز گفته می شود، دی آمید اسید کربنیک است. فرمول آن CH4N2O است. اوره کاربردهای مهمی به عنوان کود و مکمل خوراک و همچنین ماده اولیه تولید پلاستیک و دارو دارد. این ماده بی رنگ و کریستالی است که در دمای ۱۳۲.۷ درجه سانتیگراد (۲۷۱ درجه فارنهایت) ذوب می شود و قبل از جوش شدن تجزیه می شود.

اوره اصلی ترین محصول نهایی نیتروژن در تجزیه متابولیک پروتئین ها در کلیه پستانداران و برخی از ماهی ها است. این ماده نه تنها در ادرار کلیه پستانداران بلکه در خون، صفرا، شیر و عرق آن ها نیز رخ وجود دارد. در جریان تجزیه پروتئین ها، گروه های آمینه (NH2) از اسیدهای آمینه که بخشی از پروتئین ها را تشکیل می دهند حذف می شوند. این گروه های آمینه به آمونیاک (NH3) تبدیل می شوند ، که برای بدن سمی است و بنابراین باید توسط کبد به اوره تبدیل شوند. اوره سپس به کلیه ها منتقل می شود و سرانجام در ادرار دفع می شود.

تاریخچه

اوره برای اولین بار در سال ۱۷۷۳ توسط شیمیدان فرانسوی هیلیر مارین روئل از ادرار جدا شد. آماده سازی آن توسط شیمیدان آلمانی فریدریش وهلر از سیانات آمونیوم در سال ۱۸۲۸ اولین سنتز آزمایشگاهی به طور کلی پذیرفته شده از یک ترکیب آلی به طور طبیعی از مواد معدنی پذیرفته شد. امروزه از ادرار در مقادیر زیادی آمونیاک مایع و دی اکسید کربن مایع به صورت تجاری تهیه می شود. این دو ماده تحت فشارهای زیاد و درجه حرارت های بالا ترکیب می شوند تا کاربامات آمونیوم را تشکیل دهند، که سپس در فشارهای بسیار کمتری برای تولید اوره و آب تجزیه می شوند.

تولید اوره

اوره با چند مرحله به صورت تجاری تولید می شود، که با واکنش مستقیم آمونیاک با دی اکسید کربن در یک راکتور با فشار بالا و دمای بالا آغاز می شود. این ماده شروع بسیار مهمی در تعدادی از ترکیبات شیمیایی است.

کاربرد اوره به عنوان کود شیمیایی

از آنجا که مقدار نیتروژن آن زیاد است و به راحتی به خاک آمونیاک تبدیل می شود ، اوره یکی از غلیظ ترین کودهای ازت است. یک ترکیب ارزان قیمت ، آن نیز در کودهای مختلط گنجانیده شده و همچنین به تنهایی در خاک اعمال می شود یا روی شاخ و برگ ها پاشیده می شود. با فرمالدئید به کودهای متیلن اوره می دهند، که نیتروژن را به آرامی، مداوم و یکنواخت آزاد می کنند، در هر سال، یک بار مصرف می شود. استفاده از این ماده برای ساختن رزین اوره-فرمالدئید تنها از نظر کاربرد آن به عنوان کود در درجه دوم اهمیت قرار دارد.

کاربرد اوره برای تولید پروتئین گوشتی در حیوانات

اگرچه نیتروژن اوره به صورت غیر پروتئینی است، اما می توان آن را توسط حیوانات نشخوار کننده مانند گاو و گوسفند مورد استفاده قرار داد، و بخش مهمی از پروتئین مورد نیاز این حیوانات از این طریق قابل تأمین است. مقادیر زیادی از این ماده نیز برای سنتز باربیتوراتها استفاده می شود.

کاربرد صنعتی

در مقیاس صنعتی برای تولید کودهای شیمیایی ، دارویی و رزین مورد استفاده قرار می گیرد. به عنوان مثال ، این ماده یکی از پیش سازهای باربیتورات های مختلف است که به عنوان آرام بخش و قرص خواب بسیار مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین از این ماده شیمیایی در تشکیل فوم های پلی اورتان استفاده می شود. کاربرد مهم دیگر در ساخت رزین و پلیمر است. این ماده می تواند با استفاده از فرمالدئید برای ساختن رزین های اوره-فرمالدئید، که در پلاستیک های قالب دار بسیار مهم هستند، واکنش نشان دهد. محصول دیگر ملامین است که با کم آبی اوره تشکیل می شود و در درجه اول در تولید رزین های ملامین-فرمالدئید مورد استفاده قرار می گیرد که از سختی و مقاومت به لکه بسیار بیشتر از رزین های اوره-فرمالدئید است. هر دو نوع رزین پلیمری دارای کاربردهای بسیار متنوعی از جمله چسب ، لمینیت، ترکیبات قالب گیری، پوشش و پوشش های نساجی هستند.

سایر کاربردهای تجاری اوره

• تثبیت کننده مواد منفجره نیتروسلولوز
• یک جزء از خوراک دام ، فراهم آوردن یک منبع نسبتاً ارزان ازت برای تقویت رشد است.
• جایگزینی غیر خورنده برای سنگ نمک برای یخ زدایی در جاده ها و احیای آسفالت.
• یک افزودنی تقویت کننده طعم برای سیگار است.
• یک ماده اصلی در از بین برنده موهای زائد مانند نایر یا ویت است.
• ماده ای در برخی از نرم کننده های مو ، پاک کننده های صورت، روغن های حمام ، نرم کننده های پوست و لوسیون ها است.
• یک واکنش دهنده در بعضی از کمپرس های سرد آماده استفاده برای مصارف اولیه، به دلیل واکنش اندوترمیکی که هنگام مخلوط شدن با آب ایجاد می کند.
• ماده ضد شعله که معمولاً در اقدامات آتش نشانی شیمیایی خشک مانند مخلوط بی کربنات اوره و پتاسیم استفاده می شود.
• ماده ای در بسیاری از محصولات سفید کننده دندان.
• ماده ای در صابون رختشویی و پودر لباسشویی.
• همراه با آمونیوم فسفات، به عنوان ماده مغذی مخمر، برای تخمیر قندها به اتانول استفاده می شود.
• ماده مغذی مورد استفاده پلانکتون در آزمایش های تغذیه اقیانوس برای اهداف ژئواژینرینگ
• به عنوان یک افزودنی تقویت کننده و مرطوب کننده در حمام های رنگ برای رنگ آمیزی یا چاپ نساجی

کاربرد درسیستم های خودرو

اوره در واکنش های SNCR و SCR برای کاهش آلاینده های NOx در گازهای خروجی از احتراق، به عنوان مثال، از نیروگاه ها و موتورهای دیزلی استفاده می شود. به عنوان مثال سیستم BlueTec ، محلول اوره مستقر در آب را به سیستم اگزوز تزریق می کند. آمونیاک حاصل از تجزیه این ماده با انتشار اکسید نیتروژن واکنش نشان می دهد و در مبدل کاتالیزوری به نیتروژن و آب تبدیل می شود.

کاربرد اوره در آزمایشگاه ها

اوره در غلظت های حداکثر ۱۰ مولار یک ماده دفع کننده پروتئین قدرتمند است زیرا باعث اختلال در پیوندهای غیر کووالانسی در پروتئین ها می شود. از این خاصیت می توان برای افزایش حلالیت برخی پروتئین ها استفاده کرد.

اوره می تواند به عنوان منبع هیدروژن برای تولید برق متعاقبا در یک سلول سوخت کاربرد داشته باشد. تولید هیدروژن با الکترولیز محلول این ماده در ولتاژ کمتری اتفاق می افتد و از انرژی کمتری نسبت به الکترولیز آب استفاده می کند.

کاربرد پزشکی

از اوره در محصولات پوستی موضعی برای تقویت آب بدن استفاده می شود. این دارو همچنین به عنوان وسیله ای برای از بین بردن موی گوش استفاده می شود.

مانند نمک، از تزریق اوره برای انجام سقط جنین استفاده می شود. همچنین اصلی ترین ماده درمانی دارویی جایگزین است که به آن اوره درمانی گفته می شود.

آزمایش نیتروژن اوره خون (BUN) اندازه گیری مقدار نیتروژن موجود در خون است که از اوره حاصل می شود. از آن به عنوان نشانگر عملکرد کلیه استفاده می شود.

اوره با مارک کربن ۱۴ یا کربن ۱۳ در آزمایش تنفس اوره استفاده می شود، که برای تشخیص وجود باکتری های هلیکوباکتر پیلوری (H. pylori) در معده و اثنی عشر انسان، همراه با زخم ها استفاده می شود.

کاربرد به عنوان ضدیخ

اوره یک جایگزین ایمن و بدون خورندگی برای ضد یخ است. این ماده شیمیایی به راحتی در باند فرودگاه ها و پیاده روها و همچنین در سایر قسمت های حیاتی مستقر در زیر واگن های هواپیما استفاده می شود که همیشه باید از خوردگی محافظت شود. فرودگاه های بسیاری از مناطق که نمی توانند از نمک های بسیارخورنده برای انجام عملیات ضد یخ استفاده کنند، از اوره به عنوان جایگزین مطلوب استفاده می کنند.

اشکال مختلف اوره

می توانید اوره کود را به صورت یک ماده گرانول و یا بصورت قرص تهیه کنید. که امروزه اوره قابل توجهی به شکل گرانول تولید می شود گرانول ها از رطوبت بزرگتر، سخت تر و مقاوم تر هستند. در نتیجه اوره گرانول به ماده مناسب تری برای مخلوط کود تبدیل شده است.

واکنش های شیمیایی اوره

پس از کاربرد در خاک، اوره دچار تغییرات شیمیایی شده و یون های آمونیوم (NH4 +) تشکیل می شوند. رطوبت خاک سرعت تبدیل این تبدیل را مشخص می کند.

هنگامی که یک ذره آن حل می شود، ناحیه اطراف، به منطقه ای با pH زیاد و آمونیاک غلیظ تبدیل می شود. این منطقه برای چند ساعت می تواند کاملاً سمی باشد. آمونیاک آزاد ایجاد شده می تواند ریشه بذر و گیاهچه را در این منطقه از بین ببرد.

خوشبختانه با تبدیل آمونیاک به آمونیوم، این منطقه سمی در بیشتر خاک ها خنثی می شود. معمولاً فقط چند روز است که گیاهان می توانند از نیتروژن به طور مؤثر استفاده کنند.

اگرچه این ماده وقتی برای اولین بار در خاک اعمال می شود ، یک واکنش قلیایی ایجاد می کند، اما اثر خالص تولید یک واکنش اسیدی است.

نحوه استفاده و توزیع اوره

اوره می تواند به صورت انبوه پخش شود، چه به تنهایی و چه با بیشتر کودهای دیگر می تواند مخلوط شود. توصیه می شود هنگام ترکیب با سایر مواد کود، از عرض بیشتر ۵۰ فوت تجاوز نکند.

این فرمول غالباً چگالی کمتری نسبت به سایر کودهایی که با آن مخلوط شده است، دارد. این کمبود وزن هنگام استفاده از کود با تجهیزات توزیع کننده چرخان از انتقال با فاصله کمتری برخوردار است. که این امر منجر به رشد ناهموار محصولات زراعی و مزارع موج دار یا رگه ای خواهد شد.

ترکیب کردن اوره با کودهای دیگر

اوره و کودهای حاوی آن را می توان به آسانی با مونو آمونیوم فسفات یا فسفات دی آمونیوم مخلوط کرد.

اوره را با سوپر فسفات ها مخلوط نکنید مگر اینکه کمی بعد از مخلوط کردن استفاده شود. این ماده با سوپر فسفات ها واکنش نشان می دهد، مولکول های آب را آزاد می کند و در نتیجه ماده مرطوب بدست می آید که ذخیره و استفاده از آن دشوار است.

تجزیه اوره به محض قرار گرفتن در معرض خاک شروع می شود. اگر خاک کاملاً خشک باشد، هیچ واکنشی رخ نمی دهد.اما با داشتن آنزیم اورهاز با وجود حتی مقدار کمی از رطوبت خاک، اوره به طور معمول هیدرولیز می شود و به آمونیوم و دی اکسید کربن تبدیل می شود. این می تواند در دو تا چهار روز اتفاق بیفتد و با زمان سریع تری در خاک های با pH بالا اتفاق بیافتد. مگر اینکه باران ببارد، شما باید این ماده را در این مدت ترکیب کنید تا از هدر رفتن آمونیاک جلوگیری شود در صورت سرد بودن دمای خاک، ممکن است ضرر و زیان در بهار بسیار کم باشد.

فروش اوره

از فروشندگان مطرح ماده شیمیایی اوره در ایران می توان به شرکت شیمیایی تصفیه اشاره کرد. متخصصان این شرکت قابلیت تولید و فرآوری این محصول را دارند. مشاوران شما در شرکت شیمیایی تصفیه منتظر راهنمایی شما مشتریان گرامی می باشند.

 

 

 

منابع:

https://www.britannica.com/science/urea

https://www.ch.ic.ac.uk/rzepa/mim/environmental/html/urea_text.htm

https://extension.umn.edu/nitrogen/fertilizer-urea#losing-urea-due-to-soil-temperature-and-ph-755164