Močovina

Z Multimediaexpo.cz



Močovina, též urea nebo karbamid, systematické názvy karbonyldiamid (v anorganické chemii) a diaminmethanal (v organické chemii) je organická sloučenina uhlíku, dusíku, kyslíku a vodíku s funkčním vzorcem (NH2)2CO.

Obsah

Objevení

Močovinu objevil v roce 1773 Hilaire Rouelle. V roce 1828 ji Friedrich Woehler připravil reakcí kyanatanu draselného se síranem amonným. Ačkoliv se Woehler původně pokoušel vyrobit kyanatan amonný, tím že náhodně vyrobil močovinu z anorganických látek, vyvrátil vitalismus, teorii že chemické látky tvořící živé organismy jsou stěžejně odlišné od neživé hmoty. Tím také odstartoval novou vědní disciplínu - organickou chemii.

Urea Synthesis Woehler.png

Močovina byla tak první organickou sloučeninou vyrobenou čistě z anorganických látek. Močovina se nachází v moči savců, obojživelníků a některých ryb. Moč ptáků a plazů obsahuje místo močoviny kyselinu močovou. Je tomu tak díky odlišnému dusíkovému metabolismu který potřebuje méně vody.

Výskyt v přírodě

Podrobnější informace naleznete na stránce: Urea (minerál)

Vzniká z netopýřího guana a moči, stabilní jen ve velmi suchém prostředí.

Biosyntéza

Močovina je syntetizována v močovinovém cyklu v játrech. V těle močovina slouží jako odpadní látka, pomocí které se vylučuje z těla nadbytečný dusík. Během močovinového cyklu je štěpena aminokyselina arginin na močovinu a ornitin. Močovina je vyloučena močí z těla a ornitin je znovu použit jako prekurzor při syntéze argininu [1].

Močovina v lidském těle

Močovina, v lékařství nazývaná urea, je odpadním produktem organismu, nicméně hraje i důležitou roli při zpětné výměně v nefronech, kde napomáhá zpětné resorpci vody a některých iontů do krevního oběhu. Je rozpuštěna v krvi v normální koncentraci 2,5–7,5 mmol/l a ledvinami odstraňována do vylučované moči. Malé množství urey je společně se solí vylučováno také potem. Zadržování urey v krvi je spojeno se selháním ledvin a nazývá se urémie. Příznakem je nechutenství, apatie až letargie, v pozdní fázi úbytek myšlení a kóma. Projevuje se nejčastěji u pacientů před dialýzou s funkcí ledvin menší než 50%. Uremie také může vyústit ve fibrinózní perikarditidu (forma zánětu osrdečníku). Uremie způsobuje mnoho dalších problémů, jako např. sníženou hladinu erytropoetinu způsobující chudokrevnost, sníženou hladinu testosteronu zapřičiňující malou chuť k sexu, řídnutí kostí a metastatickou kalcifikaci (usazování vápníku v měkkých tkáních).

Produkce

Močovina je v celosvětovém měřítku vyráběna v množství kolem 100 milionů tun ročně. Komerčně je vyráběna z amoniaku a oxidu uhličitého. Vyrábí se v podobě granulí, vloček, kuliček, krystalů a roztoků. Více než 90 % celosvětové produkce je určeno pro výrobu hnojiv. Močovina má největší obsah dusíku ze všech běžně používaných pevných dusíkatých hnojiv (46,4 %). Díky tomu má nejnižší náklady na transport vztažené na jednotku dusíkatých živin. Močovina je vysoce rozpustná ve vodě a je proto velmi vhodná pro použití v hnojících roztocích (v kombinaci s dusičnanem amonným). Dvě základní reakce výroby močoviny z amoniaku a oxidu uhličitého. První reakce je exotermní:

2NH3 + CO2 › H2N-COONH4 (Amoniumkarbamát)

Druhá je endotermní:

H2N-COONH4 › (NH2)2CO + H2O

Obě reakce dohromady jsou exotermní.

Použití

  • Složka hnojiv a krmiv poskytující relativně levný zdroj pevně vázaného dusíku pro podporu růstu.
  • Surovina pro výrobu plastických hmot, zejména močovino-formaldehydových pryskyřic.
  • Surovina pro výrobu lepidel močovino-formaldehydových a močovino-melamin-formaldehydových.
  • Alternativa kamenné soli při rozmrazování silnic a přistávacích ploch kdy močovina nezpůsobuje korozi v takovém rozsahu jako sůl. Jako zimní posyp (např. na chodníky - vyhláška 39/1997 MHMP) je akceptována Odborem ochrany prostředí MHMP nebo Agenturou pro ochranu přírody. Za nevýhodu je považováno přílišné bujení plevelné zeleně.
  • Přísada cigaret obohacující chuť.
  • Přísada v některých vlasových kondicionérech, koupelových olejích a pleťových vodách.
  • Složka mnoha bělících zubních past.
  • Složka hasicích náplní
  • V uhelných elektrárnách a dieselových motorech pro redukci emisí NOX (u dieselových motorů v kapalině AdBlue)
  • V laboratořích pro reverzibilní denaturaci proteinů, jako tzv. chaotropní činidlo, které efektivné ruší nekovalentní interakce v molekule proteinu.
  • V medicíně pro podporu rehydratace kůže v dermatologických produktech, při klinické diagnostice funkce ledvin či radioizotopem označené močovině použité při detekci bakterie H. pylori v žaludku či dvanáctníku.
  • V textilním průmyslu je často používána při barvení a potisku.

Účinky na zdraví

Z požité močoviny se vstřebává jen malá část, při experimentálním výplachu střev roztokem močoviny se vstřebalo pouze 5 %. Po požití 15 g močoviny (cca 250 mg/kg) se u zdravých mužů během 15-60 minut zvýšila hladina v krvi ze cca 30 mg/100 ml na cca 42 mg/100 ml. Po 3 hodinách se hladina vrátila na původní úroveň. U osob s narušenou funkcí ledvin narostla hladina z 50 mg/100 ml na 75 mg/100 ml, návrat na původní úroveň trval více než 4 hodiny.[2] Hladiny močoviny v krvi do 96 mg/100 ml nevyvolávají žádné toxické účinky. Při hladinách cca 150 mg/100 ml se objevuje nechutenství, nausea a zvracení. Po 24hodinovém zvýšení hladiny na 128-257 mg/100 ml byla zaznamenána dlouhodobě snížená srážlivost krve. U pacientů se selháním ledvin, kteří měli v krvi 300-600 mg/100 ml močoviny byly hlášeny nevolnosti, zvracení, slabost, letargie a krvácení; hladiny do 300 mg/100 ml byly pacienty dobře tolerovány.[2] Roztoky močoviny jsou dráždivé pro narušenou kůži. 7,5% roztok vyvolává po 3 dnech působení mírné podráždění, 30% roztok výrazné podráždění. Neporušená kůže není drážděna 30% roztokem močoviny.[2]

Účinky na životní prostředí

Bylo objeveno, že močovina může způsobovat kvetení vody a močovina unikající z hnojiv může hrát roli při nárůstu znečištění vody jedy uvolněnými z přemnožených řas vodního květu.

Související články

Reference

  1. ↑ Voet D., Voet JG, Pratt CW, "Fundamentals of biochemistry, life at molecular level" 2nd edition, 2006 John Wiley and Sons (Asia) Pte Ltd, ISBN 0-471-74268-6
  2. ↑ 2,0 2,1 2,2 UREA - Institute of Toxicology, National Food Agency of Denmark
Citováno z „http://ww.multimediaexpo.cz/mmecz/index.php/Mo%C4%8Dovina“