86882026 Kimdas Urea Kelompok
-
Upload
tegar-s-dziqrianz -
Category
Documents
-
view
67 -
download
0
Transcript of 86882026 Kimdas Urea Kelompok
Sejarah
Urea pertama kali ditemukan dalam air seni pada tahun 1773 oleh
Perancis kimiawan Hilaire Rouelle . Pada tahun 1828, yang Jerman
kimiawan Friedrich Wöhler diperoleh urea dengan memperlakukan
isosianat perak dengan amonium klorida.
AgNCO + NH 4 Cl → (NH 2 ) 2 CO + AgCl AgNCO + NH 4 →
Cl (NH 2) 2 CO + AgCl
Ini adalah pertama kalinya senyawa organik artifisial disintesis dari
bahan awal anorganik, tanpa keterlibatan hidup organisme. Hasil
penelitian ini secara implisit mendiskreditkan vitalisme : teori bahwa
bahan kimia organisme hidup pada dasarnya berbeda dari benda mati.
wawasan ini penting untuk pengembangan kimia organik . "
Penemuannya Wöhler diminta untuk menulis penuh kemenangan untuk
Berzelius : "Saya harus memberitahu Anda bahwa saya dapat membuat
urea tanpa menggunakan ginjal, baik laki-laki atau anjing. Amonium.
cyanate adalah urea". Untuk penemuan ini, Wöhler dianggap oleh
banyak ayah dari kimia organik.
1
Definisi urea
Urea atau karbamid adalah senyawa organik dengan rumus kimia
( N H2) 2 C O . The molecule has two amine (-NH 2 ) groups joined by a
carbonyl (C=O) functional group . Molekul ini memiliki dua amina (-
NH 2) kelompok bergabung oleh karbonil (C = O) kelompok fungsional.
Urea melayani peran penting dalam metabolisme nitrogen yang
mengandung senyawa oleh hewan dan merupakan zat yang mengandung
nitrogen utama dalam urin dari mamalia . Ini adalah padat, tidak
berwarna, dan tidak berbau (walaupun amonia yang memberi dari dalam
kehadiran air, termasuk uap air di udara, memiliki bau yang kuat).
Dilarutkan dalam air yang tidak asam atau basa. Tubuh menggunakan
dalam banyak proses, terutama ekskresi nitrogen. Urea yang banyak
digunakan dalam pupuk sebagai sumber nitrogen nyaman. Urea juga
merupakan penting bahan baku bagi industri kimia . Sintesis dari
senyawa organik oleh Friedrich Wöhler pada tahun 1828 dari pendahulu
anorganik merupakan tonggak penting dalam pengembangan kimia
organik, karena menunjukkan untuk pertama kalinya bahwa sebuah
molekul yang ditemukan dalam organisme hidup dapat disintesis di
laboratorium tanpa bahan awal biologi .
Urea Syarat dan karbamid juga digunakan untuk kelas senyawa
kimia berbagi sama kelompok fungsional RR'N-CO-NRR ', yaitu gugus
karbonil melekat pada dua residu amina organik. Contohnya termasuk
peroksida karbamid , allantoin , dan hydantoin . Urea terkait erat dengan
biurets dan terkait dengan struktur amida , karbamat , diimides ,
carbodiimides , dan thiocarbamides .
2
Fisiologi
Urea disintesis dalam tubuh organisme banyak sebagai bagian
dari siklus urea , baik dari oksidasi asam amino atau dari amonia .
Dalam siklus ini, amino kelompok disumbangkan oleh amonia dan
L- aspartate dikonversi menjadi urea, sedangkan L- ornithine ,
citrulline , L- argininosuccinate , dan L- arginine bertindak sebagai
perantara.Urea produksi terjadi pada hati dan diatur oleh N-
acetylglutamate . Urea ditemukan terlarut dalam darah (dalam
kisaran referensi dari 2,5-7,5 mmol / liter) dan diekskresikan oleh
ginjal sebagai komponen urin. Selain itu, sejumlah kecil urea
diekskresikan (bersama dengan natrium klorida dan air) di
keringat. Asam amino dari makanan dicerna yang tidak digunakan
untuk sintesis protein dan zat-zat biologis lainnya dioksidasi oleh
tubuh, menghasilkan urea dan karbon dioksida, sebagai sumber
energi alternatif. Jalur oksidasi dimulai dengan penghapusan amino
kelompok dengan transaminase , gugus amino ini kemudian
dimasukkan ke dalam siklus urea.
Amonia (NH 3) merupakan produk sampingan umum dari
metabolisme senyawa nitrogen. Amoniak lebih kecil, lebih stabil dan
lebih mobile dari urea. Jika dibiarkan menumpuk, amonia akan
meningkatkan pH dalam sel ke tingkat beracun. Oleh karena itu banyak
organisme mengkonversi amonia menjadi urea, meskipun sintesis ini
memiliki biaya energi bersih. Menjadi netral praktis dan sangat mudah
larut dalam air, urea adalah kendaraan yang aman bagi tubuh untuk
mengangkut dan mengeluarkan kelebihan nitrogen. Dalam air, kelompok
amina mengalami perpindahan lambat oleh molekul air, amonia
memproduksi dan anion karbonat. Untuk alasan ini, tua, urin basi
memiliki bau yang kuat dari urin segar.
3
Peranan urea
Pada manusia
Penanganan urea oleh ginjal merupakan bagian penting dari
metabolisme manusia. Selain perannya sebagai pembawa limbah
nitrogen, urea juga memainkan peran dalam sistem pertukaran lawan
dari nefron , yang memungkinkan untuk reabsorpsi air dan ion kritis dari
urin diekskresikan. Urea yang diserap dalam saluran medula
mengumpulkan batin dari nefron, sehingga meningkatkan osmolaritas di
meduler interstitium mengelilingi anggota badan naik tipis lengkung
Henle , yang pada gilirannya menyebabkan air diserap kembali. Dengan
tindakan dari urea transporter 2 , beberapa dari urea diserap pada
akhirnya akan mengalir kembali ke dahan naik tipis tubulus, melalui
saluran pengumpulan, dan masuk ke urin diekskresikan. Mekanisme ini,
yang dikendalikan oleh hormon antidiuretik , memungkinkan tubuh
untuk membuat hyperosmotic urin, yang memiliki konsentrasi zat
terlarut lebih tinggi daripada plasma darah . Mekanisme ini penting
untuk mencegah hilangnya air, untuk menjaga tekanan darah , dan untuk
menjaga konsentrasi yang sesuai natrium ion dalam plasma darah.
Dalam spesies lain
Dalam air organisme yang umum bentuk yang paling limbah
nitrogen adalah amonia, sedangkan organisme darat mengubah amonia
beracun baik urea atau asam urat . Urea ditemukan dalam air seni
mamalia dan amfibi , serta beberapa ikan .
4
Burung dan saurian reptil memiliki bentuk yang berbeda dari
metabolisme nitrogen, yang membutuhkan kurang air dan mengarah ke
nitrogen yang dikeluarkan dalam bentuk asam urat
Perlu dicatat bahwa berudu mengekskresikan amonia tapi beralih
ke produksi urea selama metamorfosis .
Meskipun generalisasi di atas, jalur urea telah didokumentasikan
tidak hanya pada mamalia dan amfibi tetapi dalam banyak organisme
lain juga, termasuk
burung, invertebrata , serangga , tumbuhan , ragi , jamur , dan
bahkan mikroorganisme .
5
KEGUNAAN UREA DI BIDANG:
Pertanian
Lebih dari 90% dari produksi dunia urea diperuntukkan untuk
digunakan sebagai pupuk nitrogen-release. Urea memiliki kandungan
nitrogen tertinggi dari semua pupuk nitrogen solid umum digunakan.
Oleh karena itu, memiliki biaya transportasi terendah per unit nitrogen
gizi .
Banyak bakteri tanah memiliki enzim urease yang mengkatalisis
konversi molekul urea ke dua amoniak dan satu molekul karbon
dioksida molekul, sehingga pupuk urea sangat cepat berubah ke bentuk
amonium dalam tanah. Di antara bakteri tanah yang dikenal untuk
membawa urease, beberapa-oksidasi bakteri amonia (AOB), seperti
spesies Nitrosomonas juga mampu menyerap karbon dioksida yang
dirilis oleh reaksi untuk membuat biomassa melalui Siklus Calvin , dan
energi panen oleh amonia pengoksidasi (yang produk lain dari urease)
untuk nitrit, suatu proses disebut nitrifikasi. Nitrit-oxidizing bakteri,
terutama, Nitrobacter , mengoksidasi nitrit menjadi nitrat, yang sangat
mobile dalam tanah dan merupakan penyebab utama pencemaran air dari
pertanian. Amonia dan nitrat yang mudah diserap oleh tanaman, dan
merupakan sumber dominan nitrogen untuk pertumbuhan tanaman. Urea
juga digunakan di banyak formulasi multi-komponen pupuk padat. Urea
sangat larut dalam air dan karena itu, juga sangat cocok untuk digunakan
dalam larutan pupuk (dalam kombinasi dengan amonium nitrat : UAN ),
misalnya, pupuk 'pakan daun' di. Untuk penggunaan pupuk, butiran lebih
disukai lebih dari prills karena sempit distribusi ukuran partikel mereka
yang merupakan keuntungan untuk aplikasi mekanis.
Yang paling umum pengotor urea sintetis biuret , yang
mengganggu pertumbuhan tanaman.
6
Urea biasanya tersebar di tingkat antara 40 dan 300 kg / ha namun
tingkat bervariasi. aplikasi yang lebih kecil mengalami kerugian yang
lebih rendah karena pencucian. Selama musim panas, urea sering
menyebar tepat sebelum, atau selama hujan untuk meminimalkan
kerugian dari penguapan (proses dimana nitrogen yang hilang ke
atmosfer sebagai gas amonia). Urea tidak kompatibel dengan pupuk
lainnya.
Karena tinggi konsentrasi nitrogen urea, sangat penting untuk
mencapai bahkan menyebar. Peralatan aplikasi harus secara benar
dikalibrasi dan digunakan. Pemboran tidak harus terjadi pada kontak
dengan atau dekat dengan benih, karena resiko kerusakan
perkecambahan. Urea larut dalam air dapat diaplikasikan untuk
semprotan atau melalui sistem irigasi.
Pada tanaman biji-bijian dan kapas, urea sering diterapkan pada
saat budidaya terakhir sebelum tanam. Di daerah curah hujan tinggi dan
pada tanah berpasir (dimana nitrogen bisa hilang melalui pencucian) dan
mana yang baik di musim hujan diharapkan, urea dapat samping atau
atas-berpakaian selama musim pertumbuhan. Dalam budidaya tebu, urea
adalah sisi-berpakaian setelah tanam, dan diterapkan untuk setiap ratoon
tanaman.
Pada tanaman irigasi, urea dapat diterapkan kering ke dalam tanah,
atau dilarutkan dan diterapkan melalui air irigasi. Urea akan larut dalam
beratnya sendiri dalam air, tetapi menjadi semakin sulit untuk
membubarkan sebagai meningkatkan konsentrasi. Pembubaran urea
dalam air adalah endotermik, menyebabkan suhu solusi untuk jatuh
ketika urea larut.
Sebagai panduan praktis, ketika mempersiapkan solusi urea untuk
fertigasi (injeksi ke jalur irigasi), tidak larut dari 30 kg urea lebih per
100 L air.
7
Dalam semprotan daun, urea konsentrasi 0,5% - 2,0% yang sering
digunakan pada tanaman hortikultura. Rendah- biuret nilai urea sering
ditunjukkan. Urea menyerap kelembaban dari atmosfer dan oleh karena
itu biasanya disimpan baik dalam kantong tertutup / disegel pada palet,
atau, jika disimpan dalam jumlah besar, di bawah tutup dengan terpal.
Seperti pupuk yang paling padat, penyimpanan di tempat yang sejuk,
kering, berventilasi baik dianjurkan.
Industri kimia
Urea merupakan bahan baku untuk pembuatan banyak senyawa kimia
penting, seperti :
Berbagai plastik , terutama resin urea-formaldehida . Berbagai perekat , seperti urea-formaldehida atau urea-melamin-
formaldehida digunakan di laut kayu lapis . Kalium cyanate , bahan baku industri lainnya. Urea nitrat , bahan peledak.
Sistem Automobile
Urea digunakan dalam SNCR dan SCR reaksi untuk mengurangi
NO x polutan dalam gas buang dari pembakaran dari diesel , bahan bakar
ganda, dan ramping-bakar gas alam mesin. The BlueTEC sistem,
misalnya, menyuntikkan berdasarkan urea solusi-air ke dalam sistem
pembuangan. Amoniak yang dihasilkan oleh hidrolisis urea bereaksi
dengan emisi oksida nitrogen dan diubah menjadi nitrogen dan air dalam
catalytic converter.
8
Laboratorium menggunakan
Urea dalam konsentrasi sampai dengan 10 M adalah cara yang
ampuh protein denaturant karena mengganggu obligasi noncovalent
dalam protein. Properti ini dapat dimanfaatkan untuk meningkatkan
kelarutan beberapa protein. Campuran urea dan kolin klorida digunakan
sebagai pelarut eutektik mendalam , jenis cairan ion .
Urea bisa pada prinsipnya berfungsi sebagai sumber hidrogen
untuk pembangkit listrik selanjutnya dalam sel bahan bakar . Urea hadir
dalam urin / air limbah dapat digunakan secara langsung (meskipun
bakteri biasanya cepat menurunkan urea.) Hidrogen Memproduksi oleh
elektrolisis larutan urea terjadi pada tegangan rendah (0.37v) dan dengan
demikian mengonsumsi energi kurang dari elektrolisis air (1.2v).
Menggunakan Medis
Urea digunakan dalam topikal dermatologis untuk
mempromosikan produk rehidrasi dari kulit . Jika ditutupi oleh oklusi
berpakaian , urea persiapan% 40 juga dapat digunakan untuk non operasi
debridement dari paku . Obat ini juga digunakan sebagai bantuan
penghapusan kotoran telinga.
Beberapa jenis kemasan dingin instan (atau es kemasan)
mengandung dan dipisahkan urea kristal air. Pecah kantong air internal
mulai reaksi endotermik dan memungkinkan paket yang akan digunakan
untuk mengurangi pembengkakan .
9
Seperti garam , injeksi urea digunakan untuk melakukan aborsi .
Urea merupakan komponen utama dari suatu obat alternatif
pengobatan yang disebut terapi urin .
The nitrogen urea darah (BUN) tes adalah ukuran dari jumlah
nitrogen dalam darah yang berasal dari urea. Hal ini digunakan sebagai
penanda fungsi ginjal .
Urea berlabel dengan karbon-14 atau karbon-13 yang digunakan
dalam tes napas urea , yang digunakan untuk mendeteksi keberadaan
bakteri Helicobacter pylori (H. pylori) di lambung dan duodenum
manusia, terkait dengan tukak lambung . Tes ini mendeteksi
karakteristik enzim urease , yang dihasilkan oleh H. pylori , dengan
reaksi yang menghasilkan amonia dari urea. Hal ini meningkatkan pH
(mengurangi keasaman) dari lingkungan perut di sekitar bakteri. Similar
bacteria species to H. Serupa spesies bakteri H. pylori dapat
diidentifikasi dengan uji yang sama pada hewan seperti kera , anjing ,
dan kucing (termasuk kucing besar ).
10
Analisis
Urea yang mudah dihitung oleh sejumlah metode yang berbeda,
seperti metode colorimetric diacetyl monoxime, dan reaksi Berthelot
(setelah konversi awal urea untuk amonia melalui urease). Metode ini
setuju untuk instrumentasi throughput yang tinggi, seperti analisis arus
injeksi otomatis dan 96-baik mikro-piring spektrofotometer
Terorisme
Ahmed Ressam , al-Qaeda Millenium Bomber, urea digunakan
sebagai salah satu komponen dalam bahan peledak bahwa ia siap untuk
bom Bandar Udara Internasional Los Angeles pada malam Tahun Baru
1999/2000, bahan peledak yang bisa menghasilkan ledakan 40 kali lebih
besar daripada sebuah menghancurkan bom mobil .
11
Metode Industri
Untuk digunakan dalam industri, urea dihasilkan dari sintetis
amonia dan karbon dioksida . besar jumlah karbon dioksida yang
dihasilkan selama pembuatan amonia dari batubara atau dari
hidrokarbon seperti gas alam dan bahan baku berasal-minyak bumi. titik
sumber seperti CO 2 langsung memfasilitasi sintesis urea.
Proses dasar, yang dikembangkan pada tahun 1922, juga disebut -
Meiser urea proses Bosch setelah penemunya. Proses berbagai urea
dicirikan oleh kondisi di mana pembentukan urea terjadi dan cara di
mana reaktan yang belum bertobat diproses lebih lanjut. Proses ini
terdiri dari dua utama reaksi kesetimbangan , dengan konversi tidak
lengkap reaktan. Yang pertama adalah eksotermik reaksi amonia cair
dengan es kering untuk membentuk karbamat amonium (H 2 N-COONH
4) :
2 NH 3 + CO 2 ↔ H 2 N-COONH 4 () 2 NH 3 + CO 2 ↔ H 2 N-COONH
4 ()
Yang kedua adalah endoterm penguraian amonium karbamat
menjadi urea dan air:
H 2 N-COONH 4 ↔ (NH 2 ) 2 CO + H 2 O H 2 N-COONH 4 ↔ (NH 2) 2
CO + H 2 O f
Kedua reaksi gabungan eksoterm.
Reaktan yang belum bertobat dapat digunakan untuk pembuatan
produk lain, misalnya amonium nitrat atau sulfat , atau mereka dapat
didaur ulang untuk konversi lengkap untuk urea dalam total proses daur
ulang.
12
Urea dapat diproduksi sebagai prills , butiran , pelet, kristal, dan
solusi. Solid urea dipasarkan sebagai prills atau butiran. Keuntungan dari
prills adalah bahwa, secara umum, mereka dapat memproduksi lebih
murah dari butiran. Properties seperti kekuatan dampak, menghancurkan
kekuatan, dan perilaku yang bebas mengalir, khususnya, penting dalam
penanganan produk, penyimpanan, dan transportasi massal. kotoran
Khas di produksi adalah asam biuret dan isosianat:
2 H 2 CONH 2 → H 2 CONHCONH 2 + NH 3 2 H 2 CONH 2 → H 2
CONHCONH 2 + NH 3
H 2 CONH 2 → HNCO + NH 3 H 2 CONH 2 → HNCO + NH 3
Isi biuret menjadi perhatian yang serius karena sering beracun
untuk tanaman sangat yang akan dibuahi. Urea diklasifikasikan
berdasarkan kandungan biuret nya.
Laboratorium proses
Urea dalam arti yang lebih umum dapat diakses di laboratorium
dengan reaksi fosgen dengan primer atau sekunder amina , melanjutkan
melalui isosianat menengah.urea non-simetris dapat diakses oleh reaksi
amina primer atau sekunder dengan isosianat.
13
Sifat kimia
Molekul dan struktur kristal
Molekul urea planar. Dalam urea padat, pusat oksigen bergerak
dalam dua Nho ikatan hidrogen . Yang padat dan penuh semangat yang
menguntungkan-ikatan hidrogen yang dihasilkan jaringan mungkin
didirikan pada biaya pengepakan molekul efisien: struktur ini cukup
terbuka, pita membentuk terowongan dengan bagian persegi lintas.
Karbon dalam urea digambarkan sebagai hibridisasi sp 2, obligasi CN
memiliki karakter ikatan ganda yang signifikan, dan oksigen karbonil
adalah dasar dibandingkan dengan, katakanlah, formaldehida . kelarutan
tinggi air Urea mencerminkan kemampuannya untuk terlibat dalam
ikatan hidrogen yang luas dengan air.
Berdasarkan kecenderungan untuk membentuk kerangka berpori,
urea memiliki kemampuan untuk senyawa organik banyak perangkap.
Dalam apa yang disebut clathrates , organik "tamu" molekul diadakan
pada saluran dibentuk oleh heliks yang saling terdiri dari hidrogen-
ikatan molekul urea. Perilaku ini dapat digunakan untuk campuran
terpisah, misalnya dalam produksi bahan bakar penerbangan dan minyak
pelumas , dan dalam pemisahan parafin .
Sebagai heliks yang saling berhubungan, semua heliks dalam
kristal harus memiliki sama wenangan molekul . Hal tersebut ditentukan
pada saat kristal bernukleus dan dengan demikian dapat dipaksa oleh
pembibitan. Kristal yang dihasilkan telah digunakan untuk memisahkan
campuran rasemat .
Reaksi
Urea bereaksi dengan alkohol membentuk urethanes . Urea
bereaksi dengan malonat ester untuk membuat asam barbiturat .
14
Produksi
Urea yang diproduksi secara komersial oleh dehidrasi karbamat
amonium (NH2COONH4) pada suhu dan tekanan tinggi. Amonium
karbamat diperoleh dengan reaksi langsung dari amonia dengan karbon
dioksida. Reaksi-reaksi ini biasanya dilakukan bersamaan dalam reaktor
tekanan tinggi.
Produksi Sintetis
Urea diproduksi pada skala dari beberapa 100.000.000 ton per
tahun di seluruh dunia.
15
Keselamatan
Urea bisa menyebabkan iritasi pada kulit, mata, dan saluran
pernafasan. atau lama kontak berulang dengan urea dalam bentuk pupuk
pada kulit dapat menyebabkan dermatitis .
Konsentrasi tinggi dalam darah dapat merusak. Menelan urea
konsentrasi rendah, seperti yang ditemukan pada manusia khas urin ,
tidak berbahaya dengan konsumsi air tambahan dalam jangka waktu
yang wajar. Banyak hewan (misalnya, anjing) memiliki urin yang lebih
pekat dan mengandung sejumlah urea lebih tinggi dari urin manusia
normal, hal ini dapat membuktikan berbahaya sebagai sumber cairan
untuk konsumsi dalam situasi yang mengancam nyawa (seperti di
gurun).
Urea dapat menyebabkan ganggang untuk menghasilkan racun,
dan kehadiran dalam limpasan dari tanah dibuahi mungkin memainkan
peran dalam peningkatan bunga-bunga beracun.
Substansi terdekomposisi pada pemanasan di atas titik leleh,
menghasilkan gas beracun, dan bereaksi keras dengan oksidan yang
kuat, nitrit, klorida anorganik, klorit dan perklorat, menyebabkan
kebakaran dan ledakan.
16
Gambar senyawa urea
NAMA INTERNASIONAL Diaminomethanal
NAMA LAIN carbamide
RUMUS MOLEKUL (NH2)
2CO
RUMUS BANGUN NC(=O)N
MASSA ATOM 60.07 g/mol
17