Ureia

Descrição

Ureia,(NH2)2CO, é um composto químico orgânico incolor também conhecido pela Denominação Comum Internacional (rINN) carbamida, tal como estabelecido pela Organização Mundial de Saúde. É altamente solúvel em água e tem um pKa próximo de zero. A ureia é essencialmente o resíduo produzido quando o organismo metaboliza proteínas. Não é apenas produzida por seres humanos, mas também por muitos outros mamíferos, bem como por anfíbios e alguns peixes. A ureia foi o primeiro composto natural a ser sintetizado artificialmente utilizando compostos inorgânicos – um avanço científico.

A matéria-prima primária utilizada para fabricar ureia é o gás natural, que liga os custos directamente aos preços do gás. Consequentemente, só estão a ser construídas novas instalações em áreas com grandes reservas de gás natural, onde os preços são mais baixos. O produto acabado é transportado em todo o mundo em grandes carregamentos de 30.000 toneladas métricas. O preço de mercado da ureia está directamente relacionado com o preço mundial do gás natural e com a procura de produtos agrícolas. Os preços podem ser muito voláteis e, por vezes, imprevisíveis. A TCC está posicionada para conhecer os mercados mundiais e manter os seus preços competitivos.

Mais de 90 por cento da produção mundial da substância é utilizada para produtos relacionados com fertilizantes. Quando usado desta forma, geralmente assume a forma de grânulos, prills, ou cristais. Os agricultores distribuem manualmente a substância ou esta é dispersa na forma apropriada com a ajuda de equipamento agrícola. A ureia é considerada um alimento eficaz, uma vez que contém nitrogénio, que pode ajudar ao crescimento animal. O preço relativamente barato dos produtos feitos com a substância também faz desta ração uma escolha popular por muitos agricultores.

sobre

História
Químico francês Hillaire Rouelle descobriu a ureia em 1773. Em 1828, apenas 55 anos após a sua descoberta, a ureia tornou-se o primeiro composto orgânico a ser sinteticamente formulado, desta vez por um químico alemão chamado Friedrich Wöhler, um dos pioneiros da química orgânica. Wöhler obteve ureia ao tratar isocianato de prata com cloreto de amónio numa tentativa falhada de preparar cianato de amónio.

A ureia sintética é criada a partir de amónia sintética e dióxido de carbono e pode ser produzida como um líquido ou sólido. O processo de desidratação do carbamato de amónio em condições de calor e pressão elevados para produzir ureia foi implementado pela primeira vez em 1870 e ainda hoje é utilizado. As utilizações da ureia sintética são numerosas e, por conseguinte, a produção é elevada. Cerca de um milhão de libras de ureia é fabricada só nos Estados Unidos todos os anos, sendo a maior parte utilizada em fertilizantes. O nitrogénio na ureia torna-a solúvel em água, uma propriedade altamente desejada nesta aplicação.

A ureia foi considerada útil para aplicações comerciais e industriais na produção de alguns tipos de plásticos, rações para animais, colas, produtos de limpeza de vasos sanitários, detergentes de máquinas de lavar loiça, produtos para colorir o cabelo, pesticidas, e fungicidas. Medicinalmente, é incorporado no fabrico de barbitúricos, produtos dermatológicos que rehidratam a pele, e diuréticos.

A ureia é produzida naturalmente quando o fígado quebra proteínas ou aminoácidos, e amoníaco. Os rins transferem então a ureia do sangue para a urina. O azoto extra é expelido do corpo através da ureia, e por ser extremamente solúvel, é um processo muito eficiente. A pessoa média excreta cerca de 30 gramas de ureia por dia, principalmente através da urina, mas uma pequena quantidade é também secretada na transpiração.

Os médicos descobriram que os níveis de ureia podem ser utilizados para detectar doenças e distúrbios que afectam os rins, tais como insuficiência renal aguda ou doença renal em fase terminal (DRES). Os testes de nitrogénio ureico no sangue (BUN) e de nitrogénio ureico na urina (UUN), que medem os níveis de nitrogénio ureico no sangue e na urina, são frequentemente utilizados para avaliar o bom funcionamento dos rins de um doente. O aumento ou diminuição dos níveis de ureia, contudo, nem sempre indicam problemas renais, mas podem reflectir desidratação ou aumento da ingestão de proteínas.

Aplicações

Agricultura
Mais de 90% da produção mundial de ureia é destinada a ser utilizada como fertilizante de libertação de azoto. A ureia tem o maior teor de azoto de todos os fertilizantes azotados sólidos de uso comum (46,7%). Por conseguinte, tem os custos de transporte mais baixos por unidade de nutriente de azoto.

No solo, hidrolisa de volta ao amoníaco e ao dióxido de carbono. O amoníaco é oxidado por bactérias no solo a nitrato, que pode ser absorvido pelas plantas. A ureia é também utilizada em muitas formulações de fertilizantes sólidos multicomponentes. A ureia é altamente solúvel em água, portanto, muito adequada para utilização em soluções fertilizantes (em combinação com nitrato de amónio: UAN), por exemplo, em fertilizantes de “alimentação foliar”. Para a utilização de fertilizantes, os grânulos são preferidos devido à sua distribuição granulométrica mais estreita, uma vantagem para aplicação mecânica.

A impureza mais comum da ureia sintética, biureto, deve estar presente em menos de 2% do tempo, uma vez que prejudica o crescimento das plantas.

A ureia é espalhada a taxas entre 40 e 300 kg/ha, mas as taxas reais de espalhamento variam de acordo com o tipo de exploração e região. É melhor fazer várias aplicações pequenas a médias a intervalos para minimizar as perdas por lixiviação e aumentar a utilização eficiente do nitrogénio aplicado, em comparação com aplicações pesadas isoladas. Durante o Verão, a ureia deve ser espalhada pouco antes, ou durante a chuva para reduzir possíveis perdas por volatilização (processo em que o azoto é perdido para a atmosfera como gás amoníaco). A ureia não deve ser misturada com outros fertilizantes, uma vez que podem resultar problemas de qualidade física.

Por causa da elevada concentração de nitrogénio na ureia, é importante conseguir uma dispersão uniforme. O equipamento de aplicação deve ser calibrado correctamente e utilizado correctamente. A perfuração não deve ocorrer em contacto ou próximo da sementeira, devido ao risco de danos na germinação. A ureia dissolve-se na água a ser aplicada como spray ou através de sistemas de irrigação.

Em culturas de cereais e algodão, a ureia é frequentemente aplicada no momento da última cultura antes da plantação. Em áreas de elevada pluviosidade e em solos arenosos (onde se pode perder azoto por lixiviação) e onde se espera uma boa pluviosidade na estação do ano, a ureia pode ser colada lateralmente ou de cobertura durante a época de crescimento. O top-dressing é também popular em pastagens e culturas forrageiras. No cultivo de cana-de-açúcar, a ureia é tratada lateralmente após a plantação, e aplicada em cada cultura de ratoon.

Para culturas irrigadas, a ureia pode ser aplicada seca no solo, ou dissolvida e aplicada através da água da irrigação. A ureia dissolve-se no seu próprio peso em água, mas torna-se cada vez mais difícil de dissolver à medida que a concentração aumenta. A dissolução da ureia na água é endotérmica, fazendo com que a temperatura da solução desça quando a ureia se dissolve.

Ao preparar soluções de ureia para fertirrigação (injecção em linhas de irrigação), dissolver não mais de 30 kg de ureia por 100 L de água.

Em pulverizações foliares, concentrações de 0,5 a 2,0 por cento de ureia são frequentemente utilizadas para culturas hortícolas. Dado que as pulverizações de ureia podem danificar a folhagem das culturas, deve ser procurado aconselhamento para quantidades específicas antes da utilização. Os graus de ureia de baixo teor de biureto também devem ser utilizados se as pulverizações de ureia forem aplicadas regularmente ou a culturas hortícolas sensíveis.

Como a maioria dos produtos de azoto, a ureia absorve a humidade da atmosfera. Por conseguinte, deve ser armazenada ou em sacos fechados/ selados em paletes, ou, se for armazenada a granel, sob coberto com uma lona. Tal como a maioria dos fertilizantes sólidos, também deve ser armazenada numa área fresca, seca e bem ventilada.

Indústria química
A ureia é uma matéria-prima utilizada no fabrico de muitos produtos químicos importantes, como por exemplo:

1. Vários plásticos, especialmente as resinas de Urea-formaldeído
2. Vários adesivos, tais como Urea-formaldeído ou a urea-melamina-formaldeído utilizada em contraplacado marítimo
3. Cianato de potássio, outra matéria-prima industrial
4. nitrato de ureia, um explosivo

Ureia tem a capacidade de aprisionar muitos compostos orgânicos sob a forma de clatratos. Os compostos orgânicos são mantidos em canais formados por hélices interpenetrantes que compreendem moléculas de ureia ligadas ao hidrogénio. Este comportamento pode ser utilizado para separar misturas, e tem sido utilizado na produção de combustível de aviação e óleos lubrificantes, e na separação de parafina.

Como as hélices estão interligadas, todas as hélices de um cristal devem ter a mesma mão molecular. Isto é determinado quando o cristal é nucleado e pode assim ser forçado pela sementeira. Os cristais resultantes têm sido utilizados para separar misturas racémicas.

Sistemas automóveis
Uréia é utilizada em reacções SNCR e SCR para reduzir os poluentes NOx nos gases de escape da combustão, por exemplo, de centrais eléctricas e motores diesel. O sistema BlueTec, por exemplo, injecta solução de ureia à base de água no sistema de exaustão. O amoníaco produzido pela decomposição da ureia reage com as emissões de óxido de azoto e é convertido em azoto e água dentro do conversor catalítico.

Outros usos comerciais

1. Um estabilizador em nitrocelulose explosiva
2. Um componente de alimentação animal, fornecendo uma fonte relativamente barata de azoto para promover o crescimento
3. Uma alternativa não corrosiva ao sal de rocha para descongelação de estradas, e a repavimentação de meios canos de snowboarding e parques de terrenos
4. Um aditivo para melhorar o sabor dos cigarros
5. Um ingrediente principal em removedores de cabelo como Nair ou Veet
6. Um agente de escurecimento em pretzels produzidos de fábrica
7. Um ingrediente em alguns amaciadores de cabelo, produtos de limpeza facial, óleos de banho, amaciadores de pele, e loções
8. Um reagente em algumas compressas frias prontas a usar para primeiros socorros, devido à reacção endotérmica que cria quando misturado com água
9. Um agente semeador de nuvens, juntamente com outros sais
10. Um agente ignífugo, normalmente utilizado em cargas químicas secas de extintores de incêndio, tais como a mistura de bicarbonato de ureia e potássio.
11. Um ingrediente em muitos produtos branqueadores de dentes
12. Um ingrediente em sabonete de prato
13. Along com fosfato de amónio, como um nutriente de levedura, para fermentação de açúcares em etanol
14. Um nutriente utilizado pelo plâncton em experiências de alimentação oceânica para fins de geoengenharia
15. Como um aditivo para prolongar a temperatura de trabalho e o tempo de abertura da cola de couro
16. Como uma solubilidadeaditivo para tingir e reter a humidade em banhos de tingimento ou estampagem de têxteis

Ureia em concentrações até 10 M é um poderoso desnaturante proteico, uma vez que perturba as ligações não-verbativas nas proteínas. Esta propriedade pode ser explorada para aumentar a solubilidade de algumas proteínas. Uma mistura de ureia e cloreto de colina é utilizada como um solvente eutético profundo, um tipo de líquido iónico.

p>Ureia pode servir como fonte de hidrogénio, para subsequente geração de energia numa célula de combustível. A ureia presente na urina/água residual pode ser utilizada directamente (embora as bactérias normalmente degradem rapidamente a ureia.) A produção de hidrogénio por electrólise da solução de ureia ocorre a uma tensão mais baixa e utiliza menos energia do que por electrólise da água.

Ureia é utilizada em produtos dermatológicos tópicos para promover a reidratação da pele. Se coberto por um penso oclusivo, 40% das preparações de ureia também podem ser utilizadas para o desbridamento não cirúrgico das unhas. Este fármaco é também utilizado como auxiliar na remoção da cera dos ouvidos.

Como a soro fisiológico, a injecção de ureia é utilizada para efectuar abortos. É também o principal componente de um tratamento medicinal alternativo referido como terapia da urina.

O teste de nitrogénio no sangue da ureia (BUN) é uma medida da quantidade de nitrogénio no sangue que provém da ureia. É utilizado como marcador da função renal.

A ureia rotulada com carbono-14 ou carbono-13 é utilizada no teste da respiração da ureia, que é usado para detectar a presença da bactéria Helicobacter pylori (H. pylori) no estômago e duodeno de humanos, associada a úlceras. O teste detecta a enzima urease característica, produzida por H. pylori, por uma reacção que produz amoníaco a partir da ureia. Isto aumenta o pH (reduz a acidez) do ambiente do estômago em redor das bactérias. Espécies de bactérias semelhantes à H. pylori podem ser identificadas pelo mesmo teste em animais como macacos, cães e gatos (incluindo gatos grandes).

De-Icer
A ureia é uma alternativa segura e não corrosiva de fertilizante para descongelação. O produto químico é fácil de utilizar em pistas e passarelas, bem como em trens de aterragem e outras partes vitais localizadas no subtransporte de aviões que devem ser sempre protegidos contra a corrosão. Os aeroportos em muitas áreas que não podem utilizar sais de cloreto altamente corrosivos para operações de degelo utilizam ureia como alternativa preferida.