| Harnstoff | |
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| Strukturformel von Harnstoff | |
| Allgemeines | |
| Name | Harnstoff |
| Andere Namen |
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| Summenformel | CH4N2O |
| CAS-Nummer | 57-13-6 |
| Kurzbeschreibung | weißes Salz |
| Eigenschaften | |
| Molmasse | - 60,06 g/mol |
| Aggregatzustand | fest |
| Dichte | 1,335 kg/m³ |
| Schmelztemperatur | 405,85 K (132,7 °C) |
| Siedetemperatur | zerfällt beim Schmelzen unter Abspaltung von NH2 zu Biuret |
| Löslichkeit | gut löslich in Wasser (bis zu 1080 g/l), Methanol, Gylcerin und Ethanol jedoch nicht in Ether oder Chloroform |
| Sicherheitshinweise | |
| Gefahrensymbole | |
| schwach wassergefährdend | |
| R- und S-Sätze | R: S: |
| MAK | nicht festgelegt |
Harnstoff (Kohlensäurediamid, lat. Urea Pura) ist eine organische Verbindung die von vielen Landtieren als ein Endprodukt des Stoffwechsels von Stickstoffverbindungen (z.B. Aminosäuren) im sogenannten Harnstoffzyklus produziert und anschließend im Urin ausgeschieden wird. In der menschlichen Haut ist Harnstoff, durch seine Wasserbindungsfähigkeit, der wichtigste unter den natürlichen Feuchtigkeitsfaktoren.
Harnstoff wurde 1773 von Hilaire Rouelle entdeckt und 1828 als erste organische Verbindung künstlich synthetisiert. Friedrich Wöhler führte die Synthese als Reaktion von Kaliumcyanat und Ammoniumsulfat durch. Dies widerlegte die Theorie, dass organische Substanzen grundsätzlich nur von Lebewesen durch die so genannte "vis vitalis" (Lebenskraft) hergestellt werden können, und ebnete den Weg für die organische Chemie.
Industrielle Herstellung
Harnstoff wird in großen Mengen industriell hergestellt (2004: 127 Mio t weltweit) und dient z.B. als Stickstoffdünger oder als NOx-Reduktionsmittel beim SNCR-Verfahren. In Ländern mit großen Erdgasvorkommen, die früher oft einfach abgefackelt wurden, wird Erdgas heute in Harnstoff umgewandelt. Dazu dienen große Chemieanlagen, die aus Erdgas, Luft und Wasser in den Prozessschritten Wasserstoffherstellung -> Ammoniakherstellung -> Harnstoffsynthese Harnstoff herstellen. Dabei wird das bei der Wasserstoffherstellung anfallende CO2 in den Harnstoff eingebunden, es wird nicht in die Atmosphäre freigesetzt. Der in Lösung anfallende Harnstoff wird schließlich durch einen Granulierungsprozess in Granulat umgewandelt, und dieses wird in Säcken oder auch lose vertrieben. Die größten Anlagen der Welt produzieren ca. 4.000 t Harnstoff am Tag.
Eine industrielle Weiterverwendung von Harnstoff ist die Herstellung von Melamin-Kunststoff.