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含氮有機(jī)物的另一類(lèi)是酰胺。酰胺是有酰基(R-C-)是羧酸中去掉羥基留下的部分)和氨基結(jié)合而成的化合物,所以,酰胺可以看作是氨分子里的氫原子被?;〈箅H生成的衍生物。
在酰胺的分子結(jié)構(gòu)里,具有烴基、羰基和氨基
O
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(R-C-NH2)
它的性質(zhì)不象羧酸那樣具有酸性,也不象胺類(lèi)那樣具有堿性,絕大多數(shù)的酰胺都是中性化合物,只有極少數(shù)顯出極弱的堿
性.此外,酰胺還具有一種重要的化學(xué)性質(zhì),就是許多酰胺分子能結(jié)合成為高分子化合物聚酰胺,這是由于在酰胺分子里含有活動(dòng)性強(qiáng)的羰基和氨基的緣故、許多合成纖維,如卡普隆、耐綸等,都是聚酰胺纖維、在下一章里,將詳細(xì)討論。
這里我們介紹尿素
尿素存在于人和牲畜的尿里,這就是它命名的由來(lái),在本冊(cè)的引言以及§1·5同分異構(gòu)現(xiàn)象里,都曾提到過(guò)尿素。
尿素的分子式是CO(NH2)2,它的結(jié)構(gòu)可以看作是碳酸分子里的兩個(gè)羥基被兩個(gè)氨基取代的化合物:
OH NH2
O=C< O=C<
OH NH2
碳酸 尿素
所以我們把尿素歸納到酰胺一類(lèi)里學(xué)習(xí)
尿素的性質(zhì) 尿素是一種白色或淡黃色的棱形晶體體,熔點(diǎn)132C,能溶于水、酒精和苯,而不溶于醚。
尿素在常溫下比較穩(wěn)定,也不易揮發(fā),只有在加熱時(shí)才分解出氨來(lái),把尿素放在小匙里加熱,或者把它放在燒紅的木炭上灼燒,就能聞到氨臭.這是尿素肥料的簡(jiǎn)易檢驗(yàn)法:
4CO(NH2)2+3O2=加熱=4NH3↑+2N2↑+4CO2↑+2H2O↑
尿素銀水和酸或堿共熱,都能發(fā)生水解而放出氨氣和和二氧化碳:
CO(NH2)2+H2O=(酸、堿或尿素酶)=2NH3↑+CO2↑
在自然界里由于微生物(能分泌尿素酶的尿素細(xì)菌)活動(dòng)的結(jié)果,也能發(fā)生類(lèi)似這樣的反應(yīng),所以盡管人尿里不含有氨,而在廁所里我們能聞到氨臭。
在土壤里,尿素受到尿素酶的催化,能轉(zhuǎn)變成碳酸銨:
CO(NH2)2+2h2O=尿素酶=(NH4)2C03(碳酸銨)
銨離子可以被植物吸收,同時(shí)銨離子還能受硝化菌①的作用,轉(zhuǎn)化為硝酸根離子而也能被植物吸收.所以尿素是一種良好的肥料。
尿素的用途 由于尿素里含有豐富的氮,所以它可用作肥料.植物吸收氮素之后沒(méi)有任何殘余一無(wú)論是酸或堿遺留在土壤里,所以尿素不僅是中性肥料,而且眼硝酸銨相類(lèi)似,也是一種“無(wú)渣”肥料,它能適應(yīng)各種土壤和各種農(nóng)作物。
尿素的含氮量很高.一分子尿素含有兩個(gè)氮原子,它的含氮百分率是
2N/CO(NH2)2×100%=28/60×100%=46.6%,
和最常用的肥田粉(硫酸銨)的含氮量[2N/(NH4)SO4×100%=28/132×100%=21.21%〕相比,要高出120%,也就是說(shuō),1斤尿素可以抵2,2斤肥肥田粉的肥力.尿素和其他化學(xué)肥料一樣,見(jiàn)效較快,施入土壤后約過(guò)10天就能被植物吸收,所以作為追肥很有效。
①.硝化薗是土壤里含有的一種細(xì)菌,它能使氮或銨鹽轉(zhuǎn)化為硝酸鹽。
綜上所述,尿素確是一種理想肥料.但它也存在一定缺點(diǎn)例如容易吸濕結(jié)塊,通常為了減少它和空氣的接觸面,把它制成顆粒狀態(tài);又如尿素用量過(guò)多,會(huì)使植物“灼傷”、施時(shí)不僅要注意用量得當(dāng),而且要分布均勻.在裝入施肥機(jī)前,要和其他肥料象磷酸鈣等混和均勻,如果單獨(dú)使用,最好先眼泥沙等混和后,再播到地里去.此外,尿素還有抑制種籽發(fā)芽的特性,因此不能用來(lái)拌種,這些,都是在使用時(shí)必須注意的。
尿素除在農(nóng)業(yè)上作為肥料外,在工業(yè)上還用它跟甲醛進(jìn)行縮合反應(yīng),制成一種無(wú)色透明的塑料(氨基塑料),俗稱(chēng)“電玉”;它還可以與糠醛制造合成纖維尿素的存在和制取在人尿里約含尿素素2%、成人每天可排泄25~30克尿素.由于它是一種良好的肥料,所以我們除了利用人和牲畜的排泄物外,還要設(shè)法大量制造尿素,來(lái)提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量.工業(yè)上把液態(tài)氨和和二氧化碳的混和物在高壓下共熱來(lái)制備尿素。
CO2+2NH3200大氣壓180~200C=CO(NH2)2+H2O