اوره چیست

اوره یک ترکیب آلی است که دارای فرمول شیمیایی  (NH2)2COو دارای نقش بسیار مهمی در سوخت و ساز بدن موجودات زنده اعم از انسان و حیوان و گیاه است. این ماده ترکیبی بی رنگ و بی بو است و از نظر اسیدیته خنثی می باشد و برای اولین بار در سال 1773 توسط شیمیدانی فرانسوی در داخل ادرار کشف شد.

اوره  Urea در بدن موجودات زنده از اکسید شدن اسید آمینه با آمونیاک به دست می آید. این ماده در سال 1828 میلادی توسط شیمیدان آلمانی برای اولین در خارج از بدن موجودات زنده تولید شد. این ماده به عنوان مهم ترین منبع تامین نیتروژن در تولید کود کشاورزی مورد استفاده قرار می گیرد به طوری که در حدود 90 درصد از کل اوره تولید شده در جهان در بخش کشاورزی مصرف می شود. این محصول به دو صورت پریل و گرانول تولید شده و دارای حلالیت بسیار بالایی در آب می باشد به طوری که باید آن را در کیسه های مهر و موم شده نگهداری نمود تا رطوبت محیط را جذب نکند. بیشترین میزان نیتروژن در این کود ذخیره می شود به طوریکه خلوص ازت آن تا حداکثر 46 درصد قابل تولید می باشد.

کاربرد کود شیمیایی اوره در کشاورزی:

ازت مهم ترین عنصر در ساخت بخش های خارج از خاک گیاهان یعنی شاخه و برگ است. این عنصر با برداشت محصول و یا شسته شدن خاک از دسترس گیاهان خارج شده و باید توسط کود دهی مجددا تامین شود. انواع مختلفی کود کشاورزی ازته وجود دارد که هر یک برای استفاده در شرایط خاصی توصیه می شود. کود شیمیایی اوره 46 درصد دارای پایین ترین هزینه جابجایی در ازای هر واحد تغذیه نیتروژن است. همچنین بالا ترین تراکم نیتروژن را نیز در خود دارد.

این کود کشاورزی در خاک هیدرولیز و تجزیه شده و به آمونیاک و گاز کربنیک تبدیل می شود. آمونیاک آن به وسیله باکتری های خاک تبدیل به نیترات اکسیده می گردد. البته در خاک های آهکی از دسترس گیاهان خارج می شود در نتیجه می توان آن را به همراه گوگرد مصرف نمود تا pH آن کاهش یابد و در نتیجه در اثر شسته شدن خاک هدر نرود. این کود شیمیایی را می توان هم بصورت خشک به خاک افزود و هم به دلیل حلالیت بالا در آب به وسیله سیستم آبیاری مصرف نمود. البته ناخالصی موجود در این کود “بیورت” یا “بیوره” است که برای کشاورزی بهتر است از نوع کم بیورت آن استفاده شود.

 

کاربرد اوره:

به عنوان ماده اولیه تولید رزین‌های اوره فرمالدئید و اوره ملامین فرمالدهید به کار می رود.

برای تولید تخته سه لا نیز از اوره استفاده می‌شود.

به عنوان تثبیت‌کننده مواد منفجره نیترو سلولز نیز مصرف می شود.

اوره کاربردهای مهمی به عنوان کود و مکمل غذایی و همچنین ماده اولیه تولید پلاستیک و دارو دارد.

عنصری در مایع خروجی گازوئیل (DEF) است که حاوی 32.5٪ اوره و 67.5٪ آب غیر یونیزه است. برای تجزیه انتشار خطرناک NOx به نیتروژن و آب بی خطر، DEF به جریان اگزوز وسایل نقلیه دیزلی پاشیده می شود.

یکی از اجزای خوراک دام، منبع نسبتاً ارزان نیتروژن برای تقویت رشد است.

یک جایگزین غیر خورنده برای سنگ نمک برای یخ زدایی جاده محسوب می شود. این ماده اغلب ماده اصلی جایگزین های نمک دوستانه حیوانات خانگی است، اگرچه نسبت به نمک سنگ سنتی یا کلرید کلسیم از اثر کمتری برخوردار است.

یک ماده اصلی در فرمولاسیون ترکیبات از بین برنده موهای زائد مانند Veet می باشد.

یکی از عوامل رنگ قهوه ای در قوطی های تولید شده در کارخانه می باشد.

عنصری در برخی از کرم های پوست، مرطوب کننده ها ، نرم کننده های مو و شامپوها است.

یک ماده ضد شعله، که معمولاً در بارهای خاموش کننده آتش شیمیایی خشک مانند مخلوط بی کربنات اوره و پتاسیم استفاده می شود.

عنصری مهم در فرمولاسیون بسیاری از محصولات سفید کننده دندان می باشد.

یکی از مواد اولیه ها برای تولید صابون ظرفشویی می باشد.

همراه با دی آمونیوم فسفات، به عنوان ماده مغذی مخمر، برای تخمیر قندها به اتانول مصرف می شود.

ماده مغذی مورد استفاده توسط پلانکتون ها در آزمایشات تغذیه اقیانوس ها برای اهداف مهندسی ژئو است.

به عنوان یک افزودنی برای افزایش دمای کار و زمان باز کردن چسب پوست استفاده می شود.

به عنوان یک ماده افزودنی برای حلالیت و نگهدارنده رطوبت در حمام های رنگ برای رنگ آمیزی یا چاپ پارچه مصرف می شود.

 

 

به عنوان یک نوسان ساز پارامتری نوری در اپتیک غیرخطی به کار می رود.

اوره ماده اولیه ای است که در ساخت بسیاری از مواد شیمیایی مانند پلاستیک های مختلف، رزین های اوره-فرمالدئید و چسب ها استفاده می شود.

همچنین اوره صنعتی برای ساخت مواد اولیه، چسب، کود، محصولات تجاری و تولید رزین ضروری است.

 

میزان و روش مصرف کود اوره :

در تقویت زمین های زراعی این کود را با توجه به آزمون خاک می توان به میزان  40 تا 300 کیلوگرم در هکتار پیش از کاشت محصول به صورت سرک و دو مرتبه استفاده نمود. همچنین می توان آن را به میزان 30 کیلوگرم در 100 لیتر آب حل نمود و از طریق آبیاری و به صورت اسپری با غلظت 0.5% تا 2% و کود برگی به گیاه داد.

مصارف صنعتی اوره 46 درصد:

علاوه بر مصارف کشاورزی از این ماده در بخش های صنعتی نیز استفاده می شود که عبارتند از:

تولید رزین های فرمالینی و پلاستیک

تولید چسب , ملامین , ساخت تخته سه لایی

تولید سیانات پتاسیم و نیترات اوره

کاهش آلودگی های جوی خودرو ها و نیروگاه ها

خوراک دام و طیور

 

انواع اوره:

اوره آزمایشگاهی

اوره صنعتی

قیمت اوره صنعتی کمتر از آزمایشگاهی است و درصد خلوص آنی نیز پایین تر است.

 

ساختار اوره:

اوره یک گروه کربونیل دارد که دارای دو گروه آمین متصل به کربن است. اوره، یک آمید مونوکاربوکسیلیک اسید و یک ترکیب یک کربنی است. از اسید کربنیک ناشی می شود. این توتومر، اسید کاربامیمیدیک می باشد. اوره، همچنین به عنوان کاربامید شناخته می شود، که یک ترکیب آلی است. این آمید دارای دو گروه NH₂ است که توسط یک گروه عملکردی کربونیل (C=O) به هم پیوسته اند.

مولکول اوره مسطح است. در اوره جامد، مرکز اکسیژن در دو پیوند هیدروژن N-H-O درگیر می شود. شبکه پیوند هیدروژن متراکم و از نظر انرژی مناسب احتمالاً با هزینه بسته بندی مولکولی کارآمد ایجاد شده است. ساختار کاملاً باز است، روبان ها تونل هایی با مقطع مربع تشکیل می دهند. کربن موجود در اوره به عنوان ترکیبی از sp² توصیف می شود، پیوندهای C-N دارای ویژگی پیوند دوگانه قابل توجهی هستند و اکسیژن کربونیل در مقایسه با فرمالدئید اساسی است. حلالیت زیاد آب اوره توانایی آن را در پیوند هیدروژن گسترده با آب نشان می دهد.

اوره به دلیل تمایل به تشکیل چارچوب های متخلخل، توانایی به دام انداختن بسیاری از ترکیبات آلی را دارد. در این کلراتات های به اصطلاح، مولکول های آلی “میهمان” در کانال های تشکیل شده توسط مارپیچ های نفوذی متشکل از مولکول های اوره متصل به هیدروژن نگهداری می شوند. از این رفتار می توان برای جداسازی مخلوط ها استفاده کرد، به عنوان مثال، در تولید سوخت هواپیما و روغن های روانکاری و در جداسازی هیدروکربن ها.

از آنجا که مارپیچ ها به هم پیوسته اند، همه مارپیچ های موجود در یک کریستال باید دارای قدرت مولکولی یکسان باشند. این زمانی مشخص می شود که کریستال هسته شده باشد و در نتیجه می توان با بذر کاری آن را مجبور کرد. از کریستال های به دست آمده برای جداسازی مخلوط نژادی استفاده شده است.

 

تولید اوره صنعتی:

برای استفاده در صنعت، اوره از آمونیاک مصنوعی و دی اکسید کربن تولید می شود. از آنجا که مقادیر زیادی دی اکسیدکربن در طی فرآیند تولید آمونیاک به عنوان محصول جانبی از هیدروکربن ها تولید می شود (عمدتا گاز طبیعی، یا کمتر مشتقات نفتی) یا گاهی اوقات از ذغال سنگ (واکنش تغییر بخار)، کارخانه های تولید اوره تقریباً همیشه در مجاورت سایت قرار دارند. جایی که آمونیاک تولید می شود. اگرچه گاز طبیعی اقتصادی ترین و در دسترس ترین ماده اولیه تولید گیاه آمونیاک است، اما گیاهانی که از آن استفاده می کنند، به اندازه مورد نیاز برای تبدیل کل آمونیاک به اوره، دی اکسید کربن از فرآیند تولید نمی کنند. در سال های اخیر فناوری های جدیدی مانند فرآیند KM-CDR]] برای بازیابی دی اکسید کربن مکمل از گازهای خروجی احتراق تولید شده در کوره اصلاح شده کارخانه گاز سنتز آمونیاک توسعه یافته است، که به اپراتورهای مستقل مجتمع های کود نیتروژن برای جلوگیری از نیاز به کنترل و بازاریابی آمونیاک به عنوان یک محصول جداگانه و همچنین کاهش انتشار گازهای گلخانه ای آن ها به جو.