اليوريا
اليوريا
اليوريا (كارباميد) هي واحدة من أهم المركبات الكيميائية التي تحتوي على النيتروجين و التي لها استخدام واسع في الطبيعة و الصناعة. يتم إفراز هذا
المركب كنفايات في عملية التمثيل الغذائي للإنسان و الحيوان، و يستخدم أيضًا في الزراعة و الأدوية و الصناعات الكيميائية. يتضمن تاريخها مراحل مختلفة
من اكتشافها إلى فهم بنيتها و إنتاجها الاصطناعي، مما لعب دورًا مهمًا في تقدم العلوم و التكنولوجيا.
الاكتشاف ودوره في علم الأحياء
تم اكتشاف اليوريا لأول مرة في عام 1727 من قبل الطبيب الهولندي هيرمان بورهاف. قام باستخراج المركب من البول البشري لكنه لم يقدم الكثير من
المعلومات حول طبيعته الكيميائية. و بعد عدة عقود من الزمن، في عام 1773، تمكن الكيميائي السويدي كارل فيلهلم شيلي من تحديد المادة بشكل أكثر
دقة.
دور اليوريا في الجسم
و هو أحد أهم المنتجات الثانوية لعملية التمثيل الغذائي للبروتين لدى البشر و الحيوانات الأخرى، حيث يقوم الجسم بتفكيك البروتينات المستهلكة وتحويل
النيتروجين الزائد إلى يوريا. و التي يتم إخراجها بعد ذلك عن طريق الكلى و البول و قد و صف العالم البريطاني هانز كريبس هذه العملية المعروفة بدورة
اليوريا في القرن العشرين.
ثورة في الكيمياء: تخليق اليوريا
في عام 1828، قام الكيميائي الألماني فريدريش فولر باكتشاف ثوري: حيث نجح في إنتاج اليوريا من مركب غير عضوي، سيانات الأمونيوم، في المختبر.
NH_4OCN → (NH_2)_2CO
كان لهذا الاكتشاف أهمية كبيرة لأنه أثبت لأول مرة أنه من الممكن تصنيع مركب عضوي (اليوريا) من مواد غير عضوية. و يعتبر هذا الاكتشاف نقطة البداية
للكيمياء العضوية، وقد دفع العلماء إلى التخلي عن نظرية “القوة الحيوية”، التي كانت تعتقد أن المركبات العضوية لا تتكون إلا في الكائنات الحية.
تطوير الأساليب الصناعية
بعد اكتشاف وولر، تم إنتاجه على نطاق المختبر و لكن لم يكن له استخدام صناعي و في أوائل القرن العشرين، و مع تطور أساليب التركيب الصناعي، أصبح
إنتاجه بكميات كبيرة ممكناً. و من أهم هذه الطرق عملية بوش-مايزر عام 1922 و التي استخدمت الأمونيا و ثاني أكسيد الكربون لإنتاجها:
2NH_3 + CO_2 → (NH_2)_2CO + H_2O
و لا تزال هذه العملية تستخدم باعتبارها الطريقة الرئيسية لإنتاج اليوريا في العالم.
إنتاج اليوريا في العالم
اليوم، أصبحت اليوريا واحدة من المواد الكيميائية الأكثر استخداما على نطاق واسع في العالم. و تعتبر الصين و الهند و روسيا و الولايات المتحدة من بين أكبر
منتجيها. تنتج مصانع البتروكيماويات الكبيرة ملايين الأطنان سنويًا باستخدام الغاز الطبيعي و العمليات الحديثة.
تطبيقات اليوريا
يتم استخدام أكثر من 90 بالمائة من إنتاجه في العالم في الصناعة الزراعية كسماد نيتروجيني. مع نسبة 46% من النيتروجين، يعتبر أحد أغنى مصادر
النيتروجين للنباتات. يذوب هذا السماد بسرعة في التربة و يوفر النيتروجين الذي تحتاجه النباتات، مما يساعد البيئة على النمو و يكون له تأثير كبير على
النظام البيئي الطبيعي.
التطبيقات الصناعية
يتم استخدام اليوريا في الصناعة الكيميائية لإنتاج راتنجات اليوريا فورمالدهيد و التي تستخدم في تصنيع المواد اللاصقة و البلاستيك. كما يتم استخدامه
في صناعة الأدوية كمادة خام لبعض الأدوية مثل مدرات البول.
الاستخدام في السيارات
في المركبات الديزل الحديثة، يتم استخدام محلول يسمى AdBlue أو DEF (سائل عادم الديزل) لتقليل انبعاثات أكسيد النيتروجين (NOx). تساعد هذه
العملية، و التي تسمى SCR (التخفيض التحفيزي الانتقائي)، على تقليل تلوث الهواء.
المشاكل البيئية
إن الإفراط في استخدام اليوريا في الزراعة يمكن أن يسبب تلوث المياه الجوفية و زيادة انبعاثات الغازات المسببة للاحتباس الحراري (مثل أكسيد النيتروز).
و من ثم فإن الإدارة السليمة لها والحد من استهلاكها المفرط يعد من التحديات التي تواجه الصناعة الزراعية و التي لها تأثير كبير.
تطوير التقنيات الجديدة
مع تقدم التكنولوجيا، يستكشف الباحثون طرقًا جديدة لتحسين إنتاج اليوريا و استهلاكها، وأحد هذه الطرق هو الأسمدة ذات الإطلاق المتحكم و التي تقلل
من فقدان النيتروجين في التربة.
خاتمة
تعتبر اليوريا من أهم المركبات الكيميائية التي كان لها تأثير كبير على تاريخ العلوم و الصناعة و الزراعة. من اكتشافه الأولي في البول إلى تركيبه الكيميائي
على يد Wöhler، و من الإنتاج الصناعي إلى التطبيقات الواسعة النطاق في الزراعة و الصناعة، لا يزال هذا المركب يلعب دورًا حيويًا في حياة الإنسان. مع
تقدم التكنولوجيا، فإن الاستخدام الأمثل لها و تقليل آثارها البيئية سيشكل تحديًا مهمًا للمستقبل.
لشراء اليوريا للتصدير يرجى التواصل مع شركة علي فؤاد.
