Все о карбамиде

Карбамид

Карбамид или мочевина, диамид угольной кислоты – химическое соединение, представляющее собой белые или бесцветные кристаллы, хорошо растворимые в воде.

В промышленности карбамид синтезируется из аммиака и углекислого газа, по этой причине его производство совмещают с аммиачным.

Карбамид как удобрение

Гранулированный карбамид, содержащий 46% азота – самое распространенное азотное удобрение. Карбамид дает хорошие результаты при удобрении всех видов сельскохозяйственных культур. Уникальность этого азотного удобрения в том, что оно пригодно для всех сроков и способов внесения.

Широкое применение в промышленности

Карбамид является компонентом смол и клеев, используемых в деревообработке и мебельном производстве, а также пластмасс. Карбамидом очищают дымовые газы электростанций. Он также находит применение в пищевой промышленности в качестве улучшителя и используется как компонент многих косметических и лекарственных средств.

Свойства и реакционная способность [ править | править код ]

Физические свойства [ править | править код ]

Бесцветные кристаллы без запаха, кристаллическая решётка тетрагональная сингония (а = 0,566 нм, b = 0,4712 нм, c = 2); претерпевает полиморфные превращения кристаллов.

Мочевина хорошо растворима в полярных растворителях (воде, жидком аммиаке и сернистом ангидриде), при снижении полярности растворителя растворимость падает. Мочевина нерастворима в неполярных растворителях (алканах, хлороформе).

• в воде — 40 (0 °C), 45 (10 °C), 51,83 (20 °C), 57,2 (30 °C), 63,8 (40 °C), 67,2(50 °C), 71,9 (60 °C), 79 (80 °C), 88 (100 °C);
• в жидком аммиаке — 49,2 (20 °C, 709 кПа), 90 (100 °C, 1267 кПа);
• в метаноле — 22 (20 °C);
• в этаноле — 5,4 (20 °C);
• в изопропаноле — 2,6 (20 °C);
• в изобутаноле — 6,2 (20 °C);
• в этилацетате — 0,08 (25 °C);
• в хлороформе —

Нуклеофильность [ править | править код ]

Реакционная способность мочевины типична для амидов: оба атома азота являются нуклеофилами, то есть мочевина образует соли с сильными кислотами, нитрование с образованием N-нитромочевины, галогенируется с образованием N-галогенпроизводных. Мочевина алкилируется, образуя соответствующие N-алкилмочевины RNHCONH 2 >> , взаимодействует с альдегидами, образуя производные 1-аминоспиртов RC ( OH ) NHCONH 2 >> .

В жёстких условиях мочевина ацилируется хлорангидридами карбоновых кислот с образованием уреидов (N-ацилмочевин):

Взаимодействие мочевины с дикарбоновыми кислотами и их производными (сложными эфирами и т. п.) ведёт к образованию циклических уреидов и широко используется в синтезе гетероциклических соединений; так, взаимодействие с щавелевой кислотой ведёт к парабановой кислоте, а реакция с эфирами замещённых малоновых кислот — к 1,3,5-триоксипиримидинам — производным барбитурата, широко применявшимся в качестве снотворных препаратов:

В водном растворе мочевина гидролизуется с образованием аммиака и углекислого газа, что обуславливает её применения в качестве минерального удобрения.

Электрофильность [ править | править код ]

Карбонильный атом углерода в мочевине слабоэлектрофилен, однако спирты способны вытеснять из мочевины аммиак, образуя уретаны:

H 2 NCONH 2 + ROH ⟶ H 2 NCOOR + NH 3 >> .

К этому же классу реакций относится взаимодействие мочевины с аминами, ведущее к образованию алкилмочевин:

и реакция с гидразином с образованием семикарбазида:

H 2 NNH 2 + H 2 NCONH 2 ⟶ H 2 NNHCONH 2 + NH 3 >>

образование при нагревании биурета H 2 NCONHCONH 2 >> .

Комплексообразование [ править | править код ]

Мочевина образует комплексы — включения (клатраты) со многими соединениями, например с перекисью водорода CO ( NH 2 ) 2 ⋅ H 2 O 2 >> , используемой как удобная и безопасная форма «сухого» пероксида водорода (гидроперит). Способность мочевины образовывать комплексы включения с алканами используется для депарафинизации нефти. Причём мочевина образует комплексы только с Н-алканами, ибо разветвлённые углеводородные цепи не могут пройти в цилиндрические каналы кристаллов мочевины [5] .

Недавно обнаружена способность мочевины образовывать глубокоэвтектические растворы [en] при смешении с хлоридом холина, хлоридом цинка и некоторыми другими веществами [6] . Такие смеси имеют температуру плавления заметно ниже по сравнению с исходными веществами (часто даже ниже комнатной температуры).

Преимущества и недостатки

Как и у любых других удобрений, у мочевины имеются свои плюсы и минусы. Любителям культивирования растений в садах, огородах и домашних условиях желательно ознакомиться с достоинствами и недостатками карбамида заранее.

Плюсы карбамида:

• пригоден для использования на любых видах почвы, даже если она переувлажнена — карбамид прекрасно закрепляется в почве, его, в сравнении с той же аммиачной селитрой, не так легко вымывают осадки;
• повышает урожайность практически любой культуры — в садах, огородах, при домашнем выращивании;
• оперативно усваивается культурами, обладающими чувствительностью к высокому показателю кислотности (pH) грунтов;
• в виде раствора защищает посадки, достойно противостоит от насекомым-вредителям, а также возбудителям опасных заболеваний растений;
• в процессе внекорневой подкормки не опасен контакт удобрения с листвой растений — он не вызовет на листьях ожогов;
• удобрение работает достаточно быстро: уже спустя 2 суток заметен его эффект: в растительный белок начинается поступление азота;
• в ранневесенний период опрыскивание карбамидным раствором поможет «притормозить» начало цветения растений и не позволит цветам осыпаться, если грянут весенние заморозки.

Минусы применения:

• если концентрация карбамида в грунте окажется повышена, это негативно скажется на всхожести семян;
• некорректное (поверхностное) внесение провоцирует в грунте химические реакции, способствующие выделению аммиака в газообразной форме, а он способен навредить молодым, только вышедшим росткам;
• карбамид крайне нежелательно сочетать и использовать в смеси с прочими видами удобрений — он совершенно «не дружит» с золой и удобрениями, созданными на основе извести или кальция;
• необходимо тщательно соблюдать условия хранения мочевины, чтобы не лишиться удобрения.

Особенности применения

Для почвы, обладающей крайне небольшим содержанием минеральных удобрений, не стоит ограничиваться одним лишь карбамидом. Для увеличения содержания азота на достаточном уровне, чтобы не сжечь растения, необходимо следовать идеальной пропорции раствора с магний сульфатом – 3 килограмма карбамида на 100 литров воды.

Химическая реакция, неизбежная в ходе приготовления подкормки, приводит к тому, что температура готового раствора будет в разы холоднее воздуха. А поскольку одно из правил агрокультуры гласит, что вода, которой поливаются растения, должна иметь температуру, не ниже, чем у воздуха, то такой раствор не может быть тут же использован. Низкая температура подкормки неизбежно принесет растению стресс по причине переохлаждения.

Весна и осень всегда знаменуются внесением целого ряда удобрений, которые подготовят почву для сезона сельхозработ, насытив ее микро- и макроэлементами. В случае с карбамидом марки Б или же мочевиной, следует учитывать совместимость с другими удобрениями. Не перепутать поможет эта таблица.

Инструкция по применению на огороде удобрения мочевины

Карбамид является отличным удобрением для участков с ягодными, декоративными растениями и овощами. Подкормка активизирует рост культур, повышает урожайность, поддерживает защитные ресурсы растений в борьбе с вредителями и болезнями. Соблюдая инструкцию, можно получить исключительную пользу на даче и крупных земельных наделах.

Польза азотной подкормки для овощей

Мочевина помогает культурам перенести зимние морозы, пересадку и неблагоприятные погодные условия. В этом случае минеральную подкормку вносят в грунт в апреле — мае, когда планируют посадку овощей. Гранулы удобрения рассыпаются по грядкам, присыпают землей. Через 2 недели можно высаживать рассаду.

В период вегетации насаждения особенно нуждаются в полноценном питании. Опрыскивание раствором мочевины повысит урожайность томатов, огурцов и капусты. Некоторые дачники проводят внекорневую подкормку для лука и чеснока, моркови, свеклы и картофеля.

Как применять для плодово-ягодных культур

Благодаря карбамиду кустарники и деревья меньше болеют и дают больше урожая. Гранулы удобрения применяют весной: закапывают в приствольном кругу на глубину до 20 см.

Плодовые и ягодные культуры удобряют минимум трижды за сезон:

1. Когда распускаются листья.
2. На этапе бутонизации и цветения.
3. На стадии созревания плодов.

Раствор, которым опрыскивают деревья и кустарники, готовят из 50 г карбамида и 10 л воды.

Подкормка для декоративных садовых культур

Цветы подкармливают мочевиной, чтобы стимулировать их рост, а также в качестве профилактики болезней и вредителей. Но эта подкормка подходит не для всех декоративных культур. Запрет касается лилий, астр, настурций, тюльпанов, гиацинтов и лилейника.

Однолетники в течение сезона удобряют дважды: за 10 дней до посадки и на этапе бутонизации. Многолетники подкармливают 3 раза: при весеннем рыхлении почвы, на стадии появления почек и в канун зимы для подготовки к следующему сезону цветения. Дозировка — 3 г на 1 л воды. Раствор используют для прикорневой подкормки.

Плюсы и минусы подкормки растений мочевиной

Положительные свойства мочевины:

• раствор мочевины довольно быстро усваивается культурами, чувствительными к высоким показателям рH грунта;
• внекорневая подкормка не вызывает ожога листовых пластин у растений;
• уже через 48 часов после внекорневой подкормки мочевиной количество азота в белке растений увеличивается;
• опрыскивание растений раствором мочевины ранней весной помогает задержать цветение и тем самым снижает вероятность осыпания цветов в результате весенних заморозков;
• раствор мочевины помогает бороться с вредителями сада и огорода, а также возбудителями болезней;
• подкормка мочевиной позволяет увеличить урожай садовых и огородных растений.

Мочевина используется в производстве жевательной резинки, а также средств для ухода за волосами и кожей.

Минусы использования мочевины:

• карбамид может снизить всхожесть семян при его повышенной концентрации в почве;
• при неправильном внесении мочевины в почву в результате химической реакции выделяется газообразный аммиак, который может повредить молодые ростки;
• удобрение требует бережного хранения;
• мочевину нельзя смешивать с другими удобрениями.

Весенняя и осенняя искореняющие обработки деревьев и кустарников мочевиной

Мочевину часто используются также в качестве фунгицида и инсектицида для искореняющего ранневесеннего (самого первого) и осеннего опрыскивания (самого последнего).

Как правило, раствор мочевины для искореняющей обработки готовится следующим образом:

• В 10 литрах воды растворяют 500-700 грамм карбамида (лучше первоначально растворить в 1-2 литрах теплой воды, а затем долить холодной).

Важно! 500-700 грамм мочевины — это высокая концентрация для листьев (они все погорят), но не для голых ветвей. Поэтому осенью обработку проводят после листопада (но можно и раньше), а весной — до распускания почек.

• Далее для повышения эффективности искореняющей осенней обработки сада очень желательно также добавить 300-500 грамм железного купороса, а весенней — 100-300 гр. медного купороса.

Кстати! Весенняя обработка мочевиной также задерживает распускание почек и, соответственно, цветение. Ведь особенно важно, чтобы до цветения успели пройти возвратные заморозки.

• Для лучшего прилипания раствора желательно также добавить 200-250 мл жидкого мыла (только не хозяйственного и не жидкого «зеленого») или средства для мытья посуды.
• Влить в опрыскиватель и провести тщательную обработку деревьев и кустарников.

Обратите внимание! Всем известно, что мочевина — это азотное удобрение, а значит, в осенний период она может спровоцировать рост побегов. Но ввиду того, что обработка проводится незадолго до первых заморозков, никакого эффекта, кроме «искореняющего» (фунгицидного и инсектицидного), мочевина не вызывает. Поэтому ничего опасаться не стоит.

Не бойтесь использовать минеральные азотные удобрения в саду для подкормки овощных, плодовых и ягодных культур! Если есть сомнения, то вносите их вместе с органикой. И это даже желательно: так мочевина будет работать даже лучше.