Mocznik

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacji, wyszukiwania
Mocznik
Mocznik Mocznik
Próbka mocznika krystalicznego
Próbka mocznika krystalicznego
Nazewnictwo
Ogólne informacje
Wzór sumaryczny CH4N2O
Inne wzory CO(NH2)2
Masa molowa 60,06 g/mol
Wygląd białe kryształy lub proszek, pachnące po pewnym czasie amoniakiem[5]
Identyfikacja
Numer CAS 57-13-6
PubChem 1176[6]
Podobne związki
Pochodne alantoina, dimetylomocznik, dulcyna, hydroksykarbamid, kwas barbiturowy, kwas kargluminowy
Podobne związki fosgen, tiomocznik, acetamid, aceton, biuret, guanidyna
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą
stanu standardowego (25 °C, 1000 hPa)
Commons Multimedia w Wikimedia Commons
Znaczek pocztowy wydany w 100 rocznicę śmierci Friedricha Wöhlera upamiętniający syntezę mocznika

Mocznik (karbamid, E927b), CO(NH2)2organiczny związek chemiczny, diamid kwasu węglowego[8]. W wyniku kondensacji podczas ogrzewania tworzy biuret[2].

SynthesisBiuret.png

Występowanie[edytuj | edytuj kod]

Jest to końcowy produkt przemiany białek i innych związków azotowych w organizmach zwierząt ureotelicznych, powstaje w cyklu ornitynowym. Jest wydalany z moczem, a w niewielkich ilościach z potem[2]. Jego stężenie w osoczu wynosi 2,5–6,4 mmol/dm3[9].

Otrzymywanie[edytuj | edytuj kod]

Związek ten został po raz pierwszy otrzymany syntetycznie przez Friedricha Wöhlera w 1828 r. Był to pierwszy związek organiczny otrzymany z całkowicie nieorganicznych substratów w wyniku ogrzewania cyjanianu amonu[2]:

Urea Synthesis Woehler.png

czym dowiedziono niesłuszność teorii "siły życiowej", rzekomo niezbędnej do syntezy związków produkowanych przez żywe organizmy.

W przemyśle mocznik jest otrzymywany w bezpośredniej reakcji dwutlenku węgla z amoniakiem, przebiegającej w autoklawach pod ciśnieniem 100–200 atm, w temperaturze 160–200 °C[2]:

CO2 + 2NH3 → CO(NH2)2 + H2O

Biotechnologiczne wytwarzanie kalcytu[edytuj | edytuj kod]

Mocznik jest metabolizowany przez bakterie glebowe Sporosarcina pasteurii (zwana też Bacillus pasteurii; podobny metabolizm wykazuje Sporosarcina ureae[10]) zawierające wysoce aktywny enzym ureazę, katalizujący reakcję:

CO(NH2)2 + H2O → CO2 + 2NH3

W obecności jonów wapnia Ca2+ prowadzi to do wytrącania się kalcytu (tzw. wytrącanie kalcytu indukowane bakteryjnie):

Ca2+ + H2O + CO2 → CaCO3↓ + 2H+

Proces ten wykorzystać można do poprawienia właściwości gleby[11], a także do produkcji cegieł niewymagających wypalania. W technologii opracowanej przez Ginger Krieg Dosier z American University of Sharjah (Zjednoczone Emiraty Arabskie), cegły wytwarzane są przez nanoszenie cienkich warstw piasku, mocznika, chlorku wapnia i bakterii, a po zakończeniu wiązania mogą uzyskać twardość porównywalną ze zwykłymi cegłami[12][13][8].

Właściwości[edytuj | edytuj kod]

Tworzy bezbarwne kryształy w formie długich i bezbarwnych igieł bez zapachu o temperaturze topnienia ok. 133 °C, przy dalszym ogrzewaniu ulega rozkładowi przed osiągnięciem temperatury wrzenia[5]. Jest higroskopijny, łatwo rozpuszczalny w wodzie.

Wykorzystanie[edytuj | edytuj kod]

Mocznik występuje w postaci białych granulek. Jako nawóz stosuje się go na wszystkich glebach, z wyjątkiem gleb o bardzo wysokim odczynie kwaśnym, zasadowym lub gleb świeżo zwapnowanych; pod wszystkie rośliny uprawy polowej, użytki zielone, rośliny warzywnicze, kwiatowe, drzewa i krzewy owocowe oraz trawniki. Można stosować w formie oprysku drobnokroplistego. Znajduje również szerokie zastosowanie jako reduktor w procesie selektywnej redukcji katalitycznej, służącej oczyszczaniu spalin. Produkowany jest przeważnie w stężeniach 45%, 40%, 35%[14].

Produkcja[edytuj | edytuj kod]

Największymi producentami mocznika w Polsce są:

Najwięksi producenci mocznika na świecie to:

Zobacz też[edytuj | edytuj kod]

Przypisy[edytuj | edytuj kod]

  1. 1,0 1,1 CRC Handbook of Chemistry and Physics. David R. Lide (red.). Wyd. 90. Boca Raton: CRC Press, 2009, s. 3-516. ISBN 9781420090840.
  2. 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 Podręczny słownik chemiczny. Romuald Hassa, Janusz Mrzigod, Janusz Nowakowski (redaktorzy). Wyd. I. Katowice: Videograf II, 2004, s. 251. ISBN 8371832400.
  3. Mocznik (ang. • niem.) w bazie IFA GESTIS. Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (IFA).
  4. 4,0 4,1 Mocznik (pol.). Karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich dla Polski. [dostęp 2014-02-20].
  5. 5,0 5,1 5,2 Environmental Health & Safety: Urea (material safety data sheet) (ang.). Mallinckrodt Baker, Inc., 2009-09-09. [dostęp 2009-11-27].
  6. Mocznik – podsumowanie (ang.). PubChem Public Chemical Database.
  7. R. Williams: pKa Data (ang.). 2001-10-24. [dostęp 2009-11-27].
  8. 8,0 8,1 Piotr Chmielewski: Chemia: Słownik encyklopedyczny. Wrocław: Wydawnictwo Europa, 2001, s. 386. ISBN 83-87977-40-3.
  9. Tablice biologiczne. Witold Mizerski (red.). Wyd. IV. Warszawa: Wydawnictwo Adamantan, 2004, s. 249, 252. ISBN 83-7350-059-6.
  10. Hans Günter Schlegel: Mikrobiologia ogólna. Warszawa: PWN, 2003, s. 135. ISBN 83-01-13999-4.
  11. Jason T. DeJong, Brina M. Mortensen, Brian C. Martinez, Douglas C. Nelson. Bio-mediated soil improvement. „Ecological Engineering”. 36 (2), s. 197-210, 2010. doi:10.1016/j.ecoleng.2008.12.029 (ang.). 
  12. Suzanne LaBarre: The Better Brick: 2010 Next Generation Winner (ang.). Metropolis Magazine, 2010-05-12. [dostęp 2010-05-26].
  13. Drukarka cegłowa zmniejszy emisję CO2 (pol.). futureblog.pl, 2010-05-13.
  14. zapulawy.pl: PULNOx®. [dostęp 2013-11-17].
  15. Wirtualny Nowy Przemysł: W ZA Puławy padł rekord produkcji mocznika. [dostęp 2013-11-26].
  16. thepeninsulaqatar.com: Qatar tops world in urea exports (ang.). [dostęp 2013-11-26].
  17. yara.com: Production of Urea (ang.). [dostęp 2013-11-26].
  18. safco.com.sa: Production of Urea (ang.). [dostęp 2013-11-26].
  19. pulawy.com: Rekord ustanowiony. [dostęp 2013-11-26].
  20. acron.ru: Production of Urea (ang.). [dostęp 2013-11-26].

Star of life.svg Zapoznaj się z zastrzeżeniami dotyczącymi pojęć medycznych i pokrewnych w Wikipedii.