Urea
Generalità e proprietà dell'urea
L'urea è un composto azotato con formula chimica H2N—CO—NH2.
È un ammide del tutto particolare, essendo la diammide dell'acido carbonico o l'ammide dell'acido carbammico NH2COOH (e per questo chiamata anche carbammide).
L'urea è un solido cristallino incolore e inodore solubile nell'acqua, è il normale prodotto del metabolismo delle proteine nei cosiddetti organismi ureotelici (per approfondimenti si veda ciclo dell'urea).
Rappresenta il primo composto organico sintetizzato da composti inorganici; fu Wohler che, nel 1828, la sintetizzò partendo da ammoniaca e acido cianico.
Per riscaldamento sopra il punto di fusone, l'urea si decompone formando ammoniaca, carbonato di ammonio e biureto (H2NCONHCONH2). Poiché quest'ultimo in presenza di solfato di rame dà una colorazione azzurra, si può riconoscere la presenza di urea in una sostanza per riscaldamento e successivo trattamento della sostanza in esame con solfato di rame.
Produzione e impieghi
L'urea viene prodotta a livello industriale soprattutto per essere utilizzata come fertilizzante ma anche come prodotto di partenza per la produzione di farmaci e di materie plastiche. La sua produzione media annuale globale è di circa 500 milioni di tonnellate.
Nei moderni processi industriali viene prodotta per reazione dell'ammoniaca con anidride carbonica:
CO2 + 2 NH3 → H2N—CO—NH2 + H2O
Importanza biologica
L'urea rappresenta il prodotto finale del metabolismo dell'azoto proteico degli animali ureotelici (Mammiferi, Anfibi, Cheloni e alcuni Pesci) ciè di quegli animali che hanno la proprietà di eliminare l'azoto amminico sotto forma di urea.
Nell'organismo degli ureotelici, la sintesi dell'urea avviene nel fegato; la fonte dell'azoto contenuto nella molecola dell'urea eliminata con le urine deriva dal gruppo NH2 degli amminoacidi in seguito a reazioni di deamminazione o di transamminazione; il carbonio, come dimostrato da studi con isotopi, deriva dalla CO2 inspirata.
La quantità di urea eliminata con le urine dipende dalla quantità di proteine contenute nella dieta: può variare nei soggetti umani da una quantità di 17-18 g a una di 3-4 g nelle 24 ore passando da una dieta ricca a una dieta povera di proteine.
Negli stati di acidosi, nei quali parte dell'ammoniaca generalmente destinata a dare origine a urea viene usata per neutralizzare gli acidi in eccesso allo scopo di risparmiare sodio, potassio, magnesio, l'eliminazione di urea è alquanto minore del normale: negli stati di alcalosi tende ad aumentare.
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