Urea

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Urea

Nome IUPAC
diaminometanale
Nomi alternativi
carbammide carbonildiammide
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolare	CH₄N₂O
Massa molecolare (u)	60,06
Aspetto	solido incolore
Numero CAS	57-13-6
Proprietà chimico-fisiche
Densità (g/cm³, in c.s.)	1,33
Solubilità in acqua	1193 g/l a 25°C
Temperatura di fusione (K)	406 (133°C)
Δ_fusH⁰ (kJ·mol^-1)	14,790
Δ_fusS⁰ (J·K^-1mol^-1)	36,4
Proprietà termochimiche
Δ_fH⁰ (kJ·mol^-1)	-333,11
S⁰_m(J·K^-1mol^-1)	104,26
C⁰_p,m(J·K^-1mol^-1)	92,79
Indicazioni di sicurezza
Progetto composti

L'urea è un composto chimico di formula CO(NH₂)₂ e massa molecolare 60,06 amu, in condizioni normali si presenta come un solido cristallino incolore.

[modifica] Cenni storici

Fu scoperta da Hilaire Rouelle nel 1773 nell'urina umana. Fu il primo composto organico a essere sintetizzato artificialmente impiegando esclusivamente reagenti inorganici, nel 1828 da Friedrich Wöhler, che la preparò facendo reagire cianato di argento con cloruro di ammonio con l'intenzione di ottenere cianato di ammonio. Avendo notato che il prodotto non presentava le proprietà tipiche dei cianati, ripeté la sintesi impiegando cianato di piombo e una soluzione acquosa di ammoniaca con lo scopo di ottenere cristalli di maggior purezza. Si accorse allora che il prodotto aveva le caratteristiche di un composto organico e inizialmente ritenne che si trattasse di un alcaloide. Eseguì allora i saggi per il riconoscimento degli alcaloidi. Ottenne esiti negativi, ma si rese conto che i suoi cristalli si comportavano come l'urea, di cui il comportamento era stato studiato e descritto da Joseph Louis Proust e William Prout. Il confronto con l'urea ricavata dall'urina lo convinse di aver sintetizzato quel composto. Fu un duro colpo per i vitalisti, i quali affermavano che la chimica degli organismi viventi fosse fondamentalmente differente da quella della materia inanimata.

[modifica] Medicina

L'urea è presente nel sangue e nell'urina. È il prodotto finale del metabolismo delle proteine. Viene eliminata dai reni, attraverso l'urina.

La presenza fisiologica di urea nel sangue va da 20 a 40 mg/dl e viene misurata attraverso l'azotemia. L'azoto ureico contribuisce per 28/60 al peso della molecola ed è quindi uguale a circa la metà della concentrazione plasmatica dell'urea. Il termine uremia dovrebbe essere inteso come il valore misurato di urea nel sangue, ma è diventato nome comune dell'insufficienza renale terminale, sebbene l'iperuremia ne sia solo un sintomo.

Il valore chiamato B.U.N. (Blood Urea Nitrogen) è utilizzato soprattutto nei paesi anglosassoni per indicare il livello di azotemia, e si calcola come Urea/2,14. I valori fisiologici sono 10-20 mg/dl.

[modifica] Utilizzi

L'urea viene sintetizzata industrialmente sfruttando il processo Bosch-Meiser che si fonda sulla sintesi del carbammato d'ammonio, a partire da anidride carbonica e ammoniaca, e sulla successiva reazione di decomposizione del carbammato che fornisce urea e acqua:

2 NH₃ + CO₂ → H₂N-COONH₄
H₂N-COONH₄ → (NH₂)₂CO + H₂O

Nel suo complesso la formazione di urea è un processo esotermico (la decomposizione è endotermica).

L'urea è un fertilizzante azotato (l'80% dell'urea prodotta è destinata a questo scopo) e viene utilizzata nelle resine ureiche (20%).

Recentemente viene utilizzata anche come componente principale di un additivo utilizzato per abbattere le emissioni inquinanti di ossidi di azoto presenti nelle emissioni di dovute a combustioni di impianti industriali e si sta affermando anche nei veicoli pesanti a motore Diesel. Viene iniettato nel collettore di scarico una soluzione acquosa al 32,5% di urea pura che, tramite riduzione chimica favorita da opportuni catalizzatori, trasforma gli ossidi di azoto in azoto molecolare ed acqua (SCR, Selective Catalytic Reduction). La composizione e gli standard di qualità sono regolati dalla norma DIN70070.

Ha un elevato titolo di azoto, pari al 46% (NPK 46-0-0).