Producción De Urea

Producción de Urea

Antes de conocer cómo se produce la urea y sus respectivas reacciones para obtenerla, es valedero conocer qué es esta sustancia y sus características.

Urea

Es una sustancia química, específicamente es el ácido carbónico de la diamida, conocido también como carbamida, carbonildiamida o ácido arbamídico, cuya fórmula química es (NH2)2CO. Es una sustancianitrogenada producida por algunos seres vivos como medio de eliminación del amoníaco, el cuál es altamente tóxico para ellos. En los animales se halla en la sangre, orina, bilis y sudor. De igual manera, es producida industrialmente mediante síntesis y reacciones químicas.

Características
✓ Se presenta como un sólido cristalino y blanco de forma esférica o granular.
✓ Es una sustancia higroscópica,es decir, que tiene la capacidad de absorber agua de la atmósfera y presenta un ligero olor a amoníaco.
✓ Comercialmente la urea se presenta en pellets, gránulos, o bien disuelta, dependiendo de la aplicación.
✓ Es una sustancia no peligrosa, no tóxica, no cancerígena y tampoco es inflamable aunque si es levemente irritante en contacto en los ojos y piel.
✓ Es explosivo si se mezcla conagentes reductores fuertes, como hipoclorito y por termo descomposición, produce gases inflamables y tóxicos (NH3 y CO2).
✓ Se encuentra abundantemente en los riñones y en la materia fecal y es el principal producto terminal del metabolismo de proteínas en el hombre y en los demás mamíferos.
Fórmula estructural

Producción natural de Urea

La urea es producida por los mamíferos comoproducto de la eliminación del amoníaco, el cuál es altamente tóxico para los mismos. El llamado ciclo de la urea, es el proceso que consiste en la formación de urea a partir de amoníaco. Es un proceso que consume energía, pero es indispensable para el quimismo vital. En los humanos al igual que en el resto de los mamíferos, la urea es un producto de desecho, producido cuando el cuerpo ha digerido lasproteínas. Esta es llevada a través de la sangre a los riñones, los cuales filtran la urea de la sangre y la depositan en la orina. Un hombre adulto elimina aproximadamente unos 28 g de urea por día.
Por otra parte, se encuentran en el suelo numerosas bacterias que liberan una enzima llamada ureasa. La ureasa es una enzima hidrolítica que cataliza la reacción de descomposición de urea por elagua, con formación de una molécula de anhídrido carbónico y dos moléculas de amoníaco.
De ésta forma se observa que en dos situaciones distintas, en la naturaleza se verifica la obtención de esta sustancia.
Proceso natural
1. Una molécula de ornitina (alfa aminoácido), se combina con una molécula de amoníaco y una de CO2, para formar citrulina.

2. Se adiciona un segundo grupo aminoa la citrulina formando arginina, que es hidrolizada produciendo urea y regenerando ornitina.

3. Los animales ureotélicos presentan grandes cantidades de la enzima arginasa en el hígado. Esta enzima cataliza la hidrólisis de la arginina en urea y ornitina.

4. La ornitina generada se prepara para una próxima vuelta del ciclo de la urea.

5. La urea pasa a través de la sangre a losriñones y es excretada por la orina.

Producción industrial de urea

Industrialmente, la urea se produce por la síntesis de reactivos de amoníaco (NH3) líquido y anhídrido carbónico (CO2) gaseoso. La reacción se realiza en 2 pasos. En el primer paso, los reactivos mencionados forman un producto intermedio llamado carbamato de amonio y, en la segunda etapa, el carbamato se deshidrata paraformar urea.

Surge un problema dado que las velocidades de las reacciones son diferentes. La primera etapa es mucho más rápida que la segunda, con lo cual el carbamato intermedio se acumula. Además, la primera reacción no se verifica por completo, por lo que también quedan amoníaco y dióxido libres. En adición a esto, debe mencionarse que el carbamato es un producto altamente corrosivo,...