यूरिया: Difference between revisions
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* कई दांतों को सफेद करने वाले उत्पादों में एक घटक के रूप में उपयोग किया जाता है | * कई दांतों को सफेद करने वाले उत्पादों में एक घटक के रूप में उपयोग किया जाता है | ||
* [[बर्तनों का साबुन]] में एक घटक के रूप में उपयोग किया जाता है | * [[बर्तनों का साबुन]] में एक घटक के रूप में उपयोग किया जाता है | ||
* [[इथेनॉल]] में शर्करा के किण्वन के लिए [[खमीर पोषक तत्व]] के रूप में [[डायमोनियम फॉस्फेट]] के साथ उपयोग किया जाता | * [[इथेनॉल]] में शर्करा के किण्वन के लिए [[खमीर पोषक तत्व]] के रूप में [[डायमोनियम फॉस्फेट]] के साथ उपयोग किया जाता है। | ||
* जलवायु अभियांत्रिकी उद्देश्यों के लिए समुद्री पोषण प्रयोगों में [[ प्लवक ]] द्वारा उपयोग किया जाने वाला पोषक तत्व | * जलवायु अभियांत्रिकी उद्देश्यों के लिए समुद्री पोषण प्रयोगों में [[ प्लवक ]] द्वारा उपयोग किया जाने वाला पोषक तत्व है। | ||
* काम के तापमान को बढ़ाने और छिपाने के गोंद के खुले समय के लिए एक योजक के रूप में | * काम के तापमान को बढ़ाने और छिपाने के गोंद के खुले समय के लिए एक योजक के रूप में होता है। | ||
* कपड़ा रंगाई या छपाई के लिए [[डाई]] बाथ में घुलनशीलता बढ़ाने और नमी बनाए रखने वाले योज्य के रूप में होता | * कपड़ा रंगाई या छपाई के लिए [[डाई]] बाथ में घुलनशीलता बढ़ाने और नमी बनाए रखने वाले योज्य के रूप में होता है।<ref>{{cite web |last1=Burch |first1=Paula E. |title=Dyeing FAQ: What is urea for, in dyeing? Is it necessary? |url=http://www.pburch.net/dyeing/FAQ/urea.shtml |website=All About Hand Dyeing |date= 13 November 1999|access-date=24 August 2020}}</ref> | ||
* नॉनलाइनियर ऑप्टिक्स में एक ऑप्टिकल पैरामीट्रिक ऑसिलेटर के रूप में होता | * नॉनलाइनियर ऑप्टिक्स में एक ऑप्टिकल पैरामीट्रिक ऑसिलेटर के रूप में होता है।<ref>{{cite web|url=https://patents.google.com/patent/US4639923A/en |title=Optical parametric oscillator using urea crystal | ||
|publisher=Google Patents}}</ref><ref>{{cite journal|title=यूरिया ऑप्टिकल पैरामीट्रिक ऑसिलेटर|journal=Applied Physics Letters |volume=44 |issue=1 |pages=25–27 |publisher=AIP Publishing|doi=10.1063/1.94590 |year=1984 |last1=Donaldson |first1=William R. |last2=Tang |first2=C. L. |bibcode=1984ApPhL..44...25D }}</ref> | |publisher=Google Patents}}</ref><ref>{{cite journal|title=यूरिया ऑप्टिकल पैरामीट्रिक ऑसिलेटर|journal=Applied Physics Letters |volume=44 |issue=1 |pages=25–27 |publisher=AIP Publishing|doi=10.1063/1.94590 |year=1984 |last1=Donaldson |first1=William R. |last2=Tang |first2=C. L. |bibcode=1984ApPhL..44...25D }}</ref> | ||
== फिजियोलॉजी == | == फिजियोलॉजी == | ||
प्रोटीन और अन्य जैविक पदार्थों के संश्लेषण के लिए उपयोग किए जाने वाले अंतर्ग्रहण भोजन से अमीनो एसिड | प्रोटीन और अन्य जैविक पदार्थों के संश्लेषण के लिए उपयोग किए जाने वाले अंतर्ग्रहण भोजन से अमीनो एसिड या मांसपेशियों के प्रोटीन के अपचय से उत्पन्न होते हैं और इस प्रकार यूरिया और कार्बन डाइऑक्साइड पैदा करने वाले ऊर्जा के वैकल्पिक स्रोत के रूप में शरीर द्वारा ऑक्सीकृत होते हैं।<ref>{{cite journal | vauthors = Sakami W, Harrington H | title = अमीनो एसिड चयापचय| journal = Annual Review of Biochemistry | volume = 32 | issue = 1 | pages = 355–98 | year = 1963 | pmid = 14144484 | doi = 10.1146/annurev.bi.32.070163.002035 }}</ref> ऑक्सीकरण मार्ग एक [[ट्रांज़ैमिनेज़]] द्वारा अमीनो समूह को हटाने के साथ प्रारंभ होता है; अमीनो समूह को फिर यूरिया चक्र में सिंचित किया जाता है। लीवर में प्रोटीन से अमीनो एसिड को मेटाबॉलिक वेस्ट में बदलने का पहला कदम अल्फा-एमिनो नाइट्रोजन को हटाना है जिसके परिणामस्वरूप अमोनिया उत्पन्न होता है। क्योंकि अमोनिया विषैला होता है, इसलिए यह मछलियों द्वारा तुरंत उत्सर्जित कर दिया जाता है, पक्षियों द्वारा [[यूरिक एसिड]] में परिवर्तित कर दिया जाता है और स्तनधारियों द्वारा यूरिया में परिवर्तित कर दिया जाता है।<ref>{{cite web | title = यूरिया| publisher = [[Imperial College London]] | url = http://www.ch.ic.ac.uk/rzepa/mim/environmental/html/urea_text.htm | access-date = 2015-03-23 }}</ref> | ||
अमोनिया ({{chem2|NH3}}) नाइट्रोजनी यौगिकों के उपापचय का एक सामान्य प्रतिफल के रूप में है। अमोनिया यूरिया की तुलना में छोटी अधिक अस्थिर और अधिक मोबाइल के रूप में है। यदि अमोनिया को जमा करने की अनुमति दी जाए तो कोशिकाओं में [[पीएच|pH]] को विषाक्त स्तर तक बढ़ा देता है। इसलिए, कई जीव अमोनिया को यूरिया में परिवर्तित करते हैं, यदि इस संश्लेषण की शुद्ध ऊर्जा लागत रूप में होती है। तो व्यावहारिक रूप से तटस्थ और पानी में अत्यधिक घुलनशील होने के कारण यूरिया शरीर के लिए अतिरिक्त नाइट्रोजन के परिवहन और उत्सर्जन के लिए एक सुरक्षित वाहन के रूप में है। | |||
यूरिया चक्र के भागो के रूप में या तो [[अमीनो]] एसिड के ऑक्सीकरण से या अमोनिया से यूरिया को कई जीवों के शरीर में संश्लेषित किया जाता है। इस चक्र में, अमोनिया और [[लेस्पार्टेट]] द्वारा दान किए गए अमीनो समूह यूरिया में परिवर्तित हो जाते हैं, जबकि लोर्निथिन, [[सिट्रूललाइन]], [[लार्गिनिनोसुसिनेट]] और एल-आर्जिनिन मध्यवर्ती के रूप में कार्य करता है। यूरिया का उत्पादन लीवर में होता है और इसे एन-एसिटाइलग्लूटामेट द्वारा नियंत्रित किया जाता है। फिर यूरिया को 2.5 से 6.7 एमएमओएल/एल के रक्त परीक्षण के संदर्भ में रक्त में घोल दिया जाता है और मूत्र के घटक के रूप में किडनी द्वारा आगे ले जाया जाता है और उत्सर्जित किया जाता है। इसके अतिरिक्त पसीने में [[सोडियम क्लोराइड]] और पानी के साथ यूरिया की थोड़ी मात्रा निकल जाती है। | |||
पानी में, अमीनो समूह अमोनिया [[अमोनियम आयन]] और [[बाइकार्बोनेट आयन]] का उत्पादन करने वाले पानी के अणुओं द्वारा धीमी गति से विस्थापन से गुजरते हैं। इस कारण पुराने बासी पेशाब में ताजे पेशाब की तुलना में तेज गंध होती है। | |||
===मनुष्य === | ===मनुष्य === | ||
Revision as of 16:09, 30 April 2023
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| Names | |||
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| Pronunciation | urea /jʊəˈriːə/, carbamide /ˈkɑːrbəmaɪd/ | ||
| Preferred IUPAC name
Urea[1] | |||
| Systematic IUPAC name
Carbonyl diamide[1] | |||
Other names
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| Identifiers | |||
3D model (JSmol)
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| 635724 | |||
| ChEBI | |||
| ChEMBL | |||
| ChemSpider | |||
| DrugBank | |||
| 1378 | |||
| KEGG | |||
PubChem CID
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| RTECS number |
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| UNII | |||
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| Properties | |||
| CO(NH2)2 | |||
| Molar mass | 60.06 g/mol | ||
| Appearance | White solid | ||
| Density | 1.32 g/cm3 | ||
| Melting point | 133 to 135 °C (271 to 275 °F; 406 to 408 K) | ||
| 545 g/L (at 25 °C)[2] | |||
| Solubility | 500 g/L glycerol[3]
50 g/L ethanol | ||
| Basicity (pKb) | 13.9[5] | ||
| −33.4·10−6 cm3/mol | |||
| Structure | |||
| 4.56 D | |||
| ThermochemistryCRC Handbook | |||
Std enthalpy of
formation (ΔfH⦵298) |
−333.19 kJ/mol | ||
Gibbs free energy (ΔfG⦵)
|
−197.15 kJ/mol | ||
| Pharmacology | |||
| B05BC02 (WHO) D02AE01 (WHO) | |||
| Hazards | |||
| GHS labelling: | |||
| GHS07: Exclamation mark | |||
| NFPA 704 (fire diamond) | |||
| Flash point | Non-flammable | ||
| Lethal dose or concentration (LD, LC): | |||
LD50 (median dose)
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8500 mg/kg (oral, rat) | ||
| Safety data sheet (SDS) | JT Baker | ||
| Related compounds | |||
Related ureas
|
Thiourea Hydroxycarbamide | ||
Related compounds
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Except where otherwise noted, data are given for materials in their standard state (at 25 °C [77 °F], 100 kPa).
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यूरिया, जिसे कार्बामाइड के नाम से भी जाना जाता है, यह रासायनिक सूत्र CO(NH2)2 के साथ एक कार्बनिक यौगिक के रूप में है और इस प्रकार एमाइड में दो एमिनो समूह (-NH2) के रूप में होते है, जो कार्बोनिल प्रकार्यात्मक समूह (–C(=O)–) से जुड़ा हुआ है। इस प्रकार यह कार्बामिक एसिड का सबसे सरल एमाइड है।
यूरिया जानवरों द्वारा नाइट्रोजन युक्त यौगिकों के चयापचय में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है और स्तनधारियों के मूत्र में मुख्य नाइट्रोजन युक्त पदार्थ होते है। यूरिया फ्रेंच न्यू लैटिन के रूप में है यूरी, प्राचीन यूनानी से ओरोन मूत्र, स्वयं प्रोटो इंडो यूरोपीय से क्रियान्वित किया जाता है।
यह एक रंगहीन गंधहीन ठोस है, जो पानी में अत्यधिक घुलनशील होती है और चूहों के लिए व्यावहारिक रूप से गैर विषैले औसत घातक खुराक (LD50) 15 ग्राम/किग्रा है।[6] जो पानी में घुलने पर न तो अम्लीय है और न ही क्षारीय है और शरीर कई प्रक्रियाओं में इसका उपयोग करता है, विशेष रूप से चयापचय अपशिष्ट नाइट्रोजन उत्सर्जन का उपयोग करता है। यूरिया चक्र में कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) अणु के साथ दो अमोनिया अणुओं (NH3) के संयोजन से बनाता है। यूरिया चक्र में अणु व्यापक रूप से उर्वरकों में नाइट्रोजन N के स्रोत के रूप में उपयोग किया जाता है और रासायनिक उद्योग के लिए एक महत्वपूर्ण कच्चे माल के रूप में उपयोग किया जाता है।
1828 में फ्रेडरिक वोहलर ने संश्लेषण किया कि अकार्बनिक प्रारंभिक सामग्री से यूरिया का उत्पादन किया जा सकता है, जो कि रसायन विज्ञान में एक महत्वपूर्ण वैचारिक मील का पत्थर था। इससे पहली बार यह स्पष्ट हो गया कि किसी पदार्थ को जैव प्रारंभिक सामग्री के बिना प्रयोगशाला में संश्लेषित किया जा सकता है, जिससे जीवनवाद के व्यापक रूप से आयोजित सिद्धांत का खंडन होता है, जिसमें कहा गया था कि मात्र जीवित जीव ही जीवन के रसायनों का उत्पादन कर सकते हैं।
गुण
आणविक और क्रिस्टल संरचना
यूरिया अणु प्लेनर है। ठोस यूरिया में, ऑक्सीजन केंद्र दो N–H–O हाइड्रोजन बंध में लगे हुए हैं। परिणामी सघन और ऊर्जावान रूप से अनुकूल हाइड्रोजन बॉन्ड नेटवर्क संभवतः कुशल आणविक पैकिंग की कीमत पर स्थापित किया गजाता है और संरचना वर्गाकार क्रॉस सेक्शन के साथ सुरंग बनाने वाले रिबन से काफी खुली है। यूरिया में कार्बन को sp2 के रूप में वर्णित किया गया है और इस प्रकार, C-N बांड में महत्वपूर्ण दोहरे बॉन्ड के गुण होते है और कार्बोनिल ऑक्सीजन, फॉर्मलडिहाइड की तुलना में मूलभूत रूप में है। यूरिया की उच्च जलीय घुलनशीलता पानी के साथ व्यापक हाइड्रोजन बंध में संलग्न होने की क्षमता को दर्शाती है।
झरझरा ढांचे बनाने की अपनी प्रवृत्ति के कारण यूरिया में कई कार्बनिक यौगिकों को ट्रैप की क्षमता होती है। इन तथाकथित क्लैथ्रेट्स में, कार्बनिक गेस्ट अणुओं को हाइड्रोजन बांड यूरिया अणुओं से बने इंटरपेनिट्रेटिंग हेलिकॉप्टरों द्वारा गठित चैनलों में रखा जाता है।[7]
चूंकि कुंडलित वक्रता आपस में जुड़े होते है, एक क्रिस्टल में सभी हेलिक्स में एक ही त्रिविम समावयवता के रूप में होना चाहिए। यह तब निर्धारित होता है जब क्रिस्टल न्यूक्लियेटेड रूप में होता है और इस प्रकार सीडिंग द्वारा बाध्य किया जाता है। तथा परिणामी क्रिस्टल का उपयोग रेसेमिक मिश्रण को भिन्न करने के लिए किया जाता है।[7]
प्रतिक्रियाएं
यूरिया मूलभूत रूप में है। इस प्रकार यह आसानी से प्रोटॉनित होता है। यह [M(urea)6]n+ प्रकार का लुईस बेस बनाने वाला कॉम्प्लेक्स के रूप में है
यूरिया बार्बिट्यूरिक एसिड बनाने के लिए मैलोनिक एस्टर के साथ प्रतिक्रिया करता है।
अपघटन
पिघला हुआ यूरिया लगभग 152 डिग्री सेल्सियस पर अमोनियम साइनेट में और 160 डिग्री सेल्सियस से ऊपर अमोनिया और आइसोसायनिक एसिड में विघटित हो जाता है।
- CO(NH2)2 → [NH4]+[OCN]− → NH3 + HNCO
160 डिग्री सेल्सियस से ऊपर गर्म करने पर आइसोसाइनिक एसिड के साथ प्रतिक्रिया के माध्यम से बाइयूरेट सहित संघनन प्रतिक्रियाओं की एक श्रृंखला में परिवर्तित हो जाता है NH2CONHCONH2, और ट्राइयूरेट NH2CONHCONHCONH2 प्राप्त होता है:[8]
- CO(NH2)2 + HNCO → NH2CONHCONH2
- NH2CONHCONH2 + HNCO → NH2CONHCONHCONH2
उच्च तापमान पर यह साइन्यूरिक एसिड (CNOH)3, गुआनिडीन HNC(NH2)2 और मेलामाइन समेत संघनन उत्पादों की एक श्रृंखला में परिवर्तित हो जाता है।
स्थिरता
गर्मी की उपस्थिति में, यूरिया आइसोसाइनेट बनाने के लिए टूट जाता है।[9] और इस प्रकार जलीय घोल में यूरिया धीरे-धीरे अमोनियम साइनेट के साथ संतुलित हो जाता है। यह हाइड्रोलिसिस आइसोसायनिक एसिड को उत्पन्न करता है, जो आइसोसायनिक एसिड रिएक्शन प्रोटीन को विशेष रूप से एन-टर्मिनल अमीनो समूह और लाइसिन की साइड चेन एमिनो और कुछ हद तक अर्गिनीने और सिस्टीन की साइड चेन को जन्म दे सकता है।[9][10] प्रत्येक कार्बामाइलेशन घटना प्रोटीन के द्रव्यमान में 43 डाल्टन (इकाई) को जोड़ती है, जिसे प्रोटीन मास स्पेक्ट्रोमेट्री में देखा जा सकता है।[10] इस कारण से शुद्ध यूरिया के घोल को ताजा तैयार किया जाना चाहिए और उपयोग किया जाना चाहिए, क्योंकि प्राचीन घोल में सायनेट (8 M यूरिया में 20 mM) की महत्वपूर्ण सांद्रता विकसित होती है।[10] और इस प्रकार मिश्रित-बेड आयन-एक्सचेंज राल के साथ आयनों अर्थात साइनेट को हटाने के बाद अल्ट्राप्योर पानी में यूरिया को भंग करता है और उस समाधान को 4 डिग्री सेल्सियस पर संग्रहीत करना एक अनुशंसित प्रक्रिया के रूप में है।[11] चूंकि, साइनेट कुछ दिनों के भीतर महत्वपूर्ण स्तरों तक वापस आ जाता है।[10] और वैकल्पिक रूप से केंद्रित यूरिया विलयन में 25-50 मिमी अमोनियम क्लोराइड जोड़ने से सामान्य आयन प्रभाव के कारण साइनेट की स्थिति कम हो जाती है।[10][12]
संबंधित यौगिक
यूरिया रासायनिक यौगिकों के एक वर्ग का वर्णन करता है जो एक ही कार्यात्मक समूह को साझा करते हैं, एक कार्बोनिल समूह जो दो कार्बनिक अमाइन अवशेषों से जुड़ा होता है: '"`UNIQ−−nowiki−0000003B−QINU`"', जहाँ R1, R2, R3 और R4 समूह हाइड्रोजन (-H), ऑर्गेनील या अन्य समूह के रूप में हैं। उदाहरणों में कार्बामाइड पेरोक्साइड, एलेन्टॉइन और हाइडेंटोइन के रूप में सम्मलित हैं। यूरिया बायोरेट्स से निकटता से संबंधित हैं और संरचना में एमाइड्स, कार्बामेट्स, कार्बोडाइमाइड्स और थियोकार्बामाइड्स से संबंधित हैं।
उपयोग
कृषि
यूरिया के विश्व औद्योगिक उत्पादन का 90% से अधिक नाइट्रोजन-मुक्त उर्वरक के रूप में उपयोग के लिए नियत है।[8] सामान्य उपयोग में आने वाले सभी ठोस नाइट्रोजनयुक्त उर्वरकों में यूरिया में नाइट्रोजन की मात्रा सबसे अधिक होती है। इसलिए, इसमें पौध पोषण नाइट्रोजन की प्रति यूनिट परिवहन लागत कम है। सिंथेटिक यूरिया की सबसे आम अशुद्धता बाइयूरेट है, जो पौधों की वृद्धि को बाधित करती है और इस प्रकार अमोनियम आयन (NH+4).देने के लिए यूरिया मिट्टी के रूप में टूट जाता है अमोनियम पौधे द्वारा अपनी रुट के माध्यम से ग्रहण किया जाता है। कुछ मिट्टी में अमोनियम बैक्टीरिया द्वारा नाइट्रेट (NO−3) देने के लिए ऑक्सीकृत किया जाता है, जो कि नाइट्रोजन से युक्त पौधा पोषक तत्व के रूप में है। वायुमंडल और अपवाह में नाइट्रोजनयुक्त यौगिकों की क्षति पर्यावरण की दृष्टि से हानिकारक है इसलिए यूरिया को कभी-कभी कृषि उपयोग की दक्षता बढ़ाने के लिए संशोधित किया जाता है और इस प्रकार नियंत्रित मुक्त उर्वरक बनाने की प्रौद्योगिक जो नाइट्रोजन की रिहाई को धीमा करती है, इसमें यूरिया के एक निष्क्रिय सीलेंट में एनकैप्सुलेशन और यूरिया के डेरिवेटिव्स जैसे यूरिया