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Home Chimica

Urea

Utilizzata nei fertilizzanti azotati per l'alto contenuto di azoto

di Chimicamo
13 Febbraio 2023
in Chimica, Chimica Organica
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Urea-chimicamo

Urea-chimicamo

L' urea ha formula (NH2)2CO ed è una diammide dell'acido carbonico. E' una sostanza cristallina che fonde a 132.7°C e si decompone prima di bollire.

Sintesi

Riveste una particolare importanza storica in quanto è stato il primo composto organico sintetizzato da un composto inorganico da Friedrich Wöhler nel 1828 per riscaldamento del cianato di ammonio:

cianato di ammonio

Industrialmente l'urea viene preparata facendo reagire ammoniaca e biossido di carbonio.

Il processo, sviluppato nel 1922, è detto anche processo Bosch-Meiser e coinvolge due reazioni di equilibrio; nella prima l'ammoniaca liquida reagisce con il ghiaccio secco per dare carbammato di ammonio:

2 NH3 + CO2 ⇄ H2NCOONH4 + calore

Nella seconda reazione di equilibrio, di tipo endotermico, si ha la decomposizione del carbammato di ammonio in urea e acqua:

 H2NCOONH4 ⇄ (NH2)2CO + H2O

Poiché il calore sviluppato dalla prima reazione è maggiore rispetto a quello assorbito nella seconda la reazione è complessivamente esotermica.

L'urea può essere prodotta in laboratorio facendo reagire il fosgene con l'ammoniaca:

COCl2 + 4 NH3 ⇄ (NH2)2CO + 2 NH4Cl

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Usi

Ha molteplici usi ma è principalmente sfruttata quale fertilizzante azotato contenendo il 46.7 % di azoto. Quando è immessa nel terreno dà reazione di idrolisi in presenza dell'enzima ureasi dando come prodotti di reazione ammoniaca e biossido di carbonio:

(NH2)2CO  + H2O → 2 NH3 + CO2

Tra gli usi dell'urea riveste grande importanza il suo utilizzo nella riduzione catalitica selettiva degli ossidi dell'azoto in azoto gassoso e acqua.

Tale reazione avviene tra ammoniaca e ossido di azoto, tuttavia a causa della volatilità e della pericolosità dell'ammoniaca si utilizza l'urea. Mediante introduzione di urea nella camera di combustione ad elevata temperatura ( > 300°C) gli ossidi di azoto vengono ridotti ad azoto elementare:

ADVERTISEMENTS

4 NO(g) + 2 (NH2)2CO (aq) + O2(g) → 4 N2(g) + 2 CO2(g) + 4 H2O(g) 

L'urea viene usata nella sintesi della resina urea-formaldeide di tipo altamente reticolato e termoindurente sintetizzata per la prima volta da Hölzer nel 1884. Tale resina è ottenuta per policondensazione con urea e formaldeide in presenza di basi deboli quali ammoniaca e piridina. viene usata negli adesivi specie per il legno, rivestimenti e oggetti stampati.

Nel corpo umano l'urea costituisce il prodotto terminale del ciclo dell'azoto e viene prodotta nel fegato attraverso una sequenza metabolica detta ciclo dell'urea scoperto da Krebs. Tale ciclo avviene in alcune tappe divise tra il mitocondrio e il citoplasma con la scopo di trasformare l'ammoniaca tossica per l'organismo prodotta durante la degradazione degli amminoacidi. Dopo essere stata prodotta nel fegato, l'urea passa nel sangue e viene espulsa attraverso le urine.

 

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Tags: acido carbonicociclo dell'azotofertilizzanti azotatiformaldeidefosgene

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Massimiliano Balzano, ideatore e creatore di questo sito; dottore di Scienza e Ingegneria dei Materiali presso l’Università Federico II di Napoli. Da sempre amante della chimica, è cultore della materia nonché autodidatta. Diplomato al Liceo Artistico Giorgio de Chirico di Torre Annunziata.


Maurizia Gagliano, ha collaborato alla realizzazione del sito. Laureata in Chimica ed iscritta all’Ordine professionale. Ha superato il concorso ordinario per esami e titoli per l’insegnamento di Chimica e Tecnologie Chimiche. Docente.

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