اوره
اوره، در متابولیسم ترکیبات حاوی نیتروژن در بدن حیوانات نقش مهمی ایفا می‌کند و در عین حال، ماده اصلی حاوی نیتروژن، در ادرار پستانداران به شمار می‌آید. این ترکیب: سخت، بی‌رنگ، بی‌بو (گر چه آمونیاکی که در حضور آب از آن حاصل می‌شود و شامل بخار آب موجود در هوا نیز می‌باشد، دارای بوی تندی است) است، نه اسیدی است و نه قلیایی، بسیار محلول در آب و نسبتاً غیر سمی می‌باشد، از اوره به صورت گسترده‌ای در کودهای شیمیایی به عنوان یک منبع غنی و مناسب نیتروژن استفاده می‌شود. اوره همچنین یکی از مواد اولیه مهم در صنایع شیمیایی است. سنتز و به وجود آوردن این ترکیب آلی از یک پیش ساز غیرآلی یا معدنی، توسط فریدریش وهلر Friedrich Wöhler در سال ۱۸۲۸، نقطه عطف بسیار مهمی در توسعه و پیشرفت دانش شیمی محسوب می‌شود.
تاریخچه
اوره برای نخستین بار، به سال ۱۷۷۳ میلادی توسط شیمیدان فرانسوی به نام هیلاری رول Hilaire Rouelle درون ادرار کشف گردید. در سال ۱۸۲۸ میلادی، شیمیدان آلمانی فریدریش وهلر، طی تلاشی ناموفق برای تهیه کردن سیانات آمونیم، و هنگامیکه به ایزوسیانات نقره، کلرید آمونیوم اضافه کرد، اوره بدست آورد: این اولین باری بود که یک ترکیب آلی به صورت مصنوعی از مواد پیش ساز غیرآلی (معدنی) سنتز می‌گردید، بدون این که ارگانیسم‌ها یا موجودات زنده، هیچگونه دخالتی در این روند داشته باشند. درک همین موضوع، نقش بسیار مهمی در توسعه شیمی آلی ایفا نمود . بسیاری معتقدند که وهلر را باید به خاطر همین اکتشاف، پدر شیمی آلی در نظر گرفت.
کاربردها
1. کشاورزی
بیشتر از ۹۰ ٪ از تولید اوره در دنیا، به منظور استفاده به عنوان کودهای شیمیایی حاوی نیتروژن است. در کاربردهای عمومی، اوره دارای بالاترین مقدار ازت در میان تمامی کودهای جامد نیتروژنی می‌باشد (۴۶٫۷ ٪). بر این اساس، اوره پایین‌ترین هزینه‌های حمل و نقل را به ازای هر واحد از تغذیه نیتروژنی به بار می‌آورد. اوره در خاک، هیدرولیز شده و به آمونیاک و دی اکسید کربن مبدل می‌گردد. آمونیاک حاصل از این فرایند، توسط باکتریهای موجود در خاک به نیترات اکسیده می‌شود، و در نتیجه می‌تواند توسط گیاه جذب گردد. اوره همچنین در بسیاری از موارد، در فرمولاسیون چند جزئی کودهای جامد نیز، مورد استفاده واقع می‌شود. اوره به طور معمول، به میزان بین ۴۰ تا ۳۰۰ کیلوگرم به ازای هر هکتار در اراضی کشاورزی پخش می‌گردد، اوره را می‌توان به صورت خشک به خاک افزود، و یا آن را به صورت محلول و از طریق آب آبیاری به کار برد. فرایند انحلال اوره در آب یک فرایند اندومتریک است که باعث افت دمای محلول در هنگام حل شدن اوره می‌شود.
2. صنایع شیمیایی
اوره ماده اولیه برای تولید بسیاری از ترکیبات شیمیایی مهم است، مانند:
- انواع پلاستیک، به ویژه رزین‌های فرمالدئید اوره.
- انواع چسب، همچون اوره فرمالدئید و اوره ملامین فرمالدئید، که در ساخت تخته سه لایی مخصوص آب کاربرد دارد.
- سیانات پتاسیم، بعنوان ماده اولیه برخی از صنایع.
- نیترات اوره، یک نوع ماده منفجره.
3. سیستم‌های خودرو
اوره در واکنشهای SNCR و SCR به منظور کاهش آلاینده‌های No دار، که در گازهای حاصل از احتراق موجود هستند، کاربرد دارد. به عنوان مثال، گازهایی که از نیروگاه‌ها و یا از موتورهای دیزلی خارج می‌شوند. در مورد موتورهای دیزلی، این فرایند به نام فیلتر بازسازی ذرات دیزلی خوانده می‌شود. در مورد سیستم های بلوتک BlueTec، به عنوان مثال، از تزریق اوره محلول در آب به سیستم اگزوز خودرو استفاده می‌شود. آمونیاک حاصل شده از فرایند تجزیه اوره، با اکسید نیتروژن خروجی واکنش داده و توسط یک مبدل کاتالیزوری، به نیتروژن و آب تبدیل می‌شود.