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