Močovina je organická chemická zlúčenina so vzorcom CO(NH 2 ) 2 , ktorá hrá kľúčovú úlohu v mnohých priemyselných odvetviach a medicíne. Odvodený z ornitínového cyklu, kde je produktom premeny amoniaku , je nevyhnutným metabolitom v živých organizmoch. Niet divu, že je dnes široko používaný a významný v mnohých odvetviach priemyslu a v kozmetických výrobkoch.

Čo? je močovina a čo sú jeho vlastnosti?
Močovina (tiež nazývaná karbamid ) je nehorľavá, kryštalická látka, zvyčajne biela alebo bezfarebná, s mierne čpavkovým zápachom a slanou chuťou. Je to hygroskopická látka , čo znamená, že ľahko absorbuje vlhkosť z prostredia a tiež sa veľmi dobre rozpúšťa vo vode. Počas dlhodobého skladovania vo vodných roztokoch sa močovina môže rozkladať, pričom vzniká amoniak a oxid uhličitý. Technická močovina sa používa v mnohých priemyselných odvetviach. Používa sa ako zložka hnojív a prísada do krmiva pre zvieratá . Slúži tiež ako surovina pri výrobe plastov , ohňovzdorných impregnantov a lepidiel. Pri pokusoch na zvieratách močovina preukázala nízku toxicitu , akútnu aj chronickú, a žiadne karcinogénne účinky alebo nepriaznivé účinky na reprodukčné schopnosti. V Európskej únii neexistuje harmonizovaná klasifikácia toxicity močoviny. Táto látka sa vyznačuje veľmi nízkym tlakom pár, čo znamená, že k expozícii dochádza najmä vdychovaním prachu. Aby sa pracovníci ochránili pred potenciálnymi problémami súvisiacimi s prítomnosťou močovinového prachu vo vzduchu, bolo navrhnuté stanoviť maximálnu povolenú koncentráciu (MAC) na 10 mg/m^3. Táto hodnota je v súlade s normami pre iný prach, ktorý nie je klasifikovaný ako toxický, ale môže predstavovať riziko v dôsledku zníženej viditeľnosti. In dodatok:
- Močovina je hygroskopická pevná látka, ktorá sa dobre rozpúšťa vo vode, metanole, etanole , glycerole, dimetylsulfoxide (DMSO), kyseline octovej a koncentrovanej kyseline chlorovodíkovej .
- Vo vodných roztokoch podlieha pomalej hydrolýze, pri ktorej vzniká amoniak a oxid uhličitý. Proces hydrolýzy možno urýchliť zahriatím a pridaním kyselín alebo zásad.
- Močovina sa vyznačuje veľmi nízkou rozpustnosťou v benzéne a chloroforme a zle sa rozpúšťa v etyléteri.
- Močovina môže reagovať s niektorými látkami a vytvárať produkty so silnými výbušnými vlastnosťami (napr. v prípade reakcií s chlorečnanom sodným alebo vápenatým(I)).
Proces výroby močoviny — od suroviny až po konečný produkt
#1. Syntéza amoniaku Výroba močoviny začína syntézou amoniaku, najmä v Haber-Boschovom procese . Tento proces zahŕňa reakciu dusíka (N 2 ) s vodíkom (H 2 ), ktoré sa získavajú najmä zo zemného plynu. Vysoký tlak a teplota (približne 450 °C a 200 atm) a prítomnosť katalyzátora na báze železa umožňujú túto exotermickú reakciu. #2. Syntéza močoviny Ďalším stupňom je reakcia amoniaku s oxidom uhličitým (CO 2 ) za vzniku močoviny. Tento proces prebieha v dvoch hlavných etapách. Prvým je tvorba karbamátu amónneho a druhým rozkladom karbamátu amónneho. Karbamát amónny sa potom premení na močovinu a vodu pod vysokým tlakom (150-250 atm) a teplotou (180-190 °C). #3. Kondenzácia a kryštalizácia Výsledný roztok močoviny sa potom zahustí odparením vody vo vákuovej odparke. Výsledkom tohto procesu je močovina vo forme koncentrovaného roztoku. #4. Granule formovanie Koncentrovaný roztok močoviny sa ochladí a následne granuluje v špeciálnych bubnových alebo doskových granulátoroch, kde vplyvom pohybu a dodatočného chladenia močovina kryštalizuje a vytvára granuly. Močovinové granule sa potom sušia v bubnových sušiarňach, aby sa odstránila prebytočná vlhkosť, a potom sa ochladia v chladičoch. Tento proces zabezpečuje stabilitu granúl a optimalizuje ich fyzikálne vlastnosti. #5. Balenie a skladovanie Nakoniec sa hotová močovina balí do vriec alebo prepravuje priamo do skladovacích nádrží, odkiaľ je distribuovaná ku koncovým zákazníkom.
Význam močoviny v priemyselných odvetviach
Pri selektívnej katalytickej redukcii (SCR) pomáha močovina znižovať emisie oxidov dusíka zo stacionárnych a mobilných zdrojov. Vo farmaceutickom a kozmetickom priemysle a v chemikáliách pre domácnosť je močovina cenená ako zložka mnohých prípravkov . Používa sa aj na odmrazovanie ciest, železničných tratí a vzletových a pristávacích dráh, v potravinárskom priemysle sa pridáva do pekárenských výrobkov, alkoholických nápojov a želatínových výrobkov.
Močovina v poľnohospodárstve
Vďaka vysokému obsahu dusíka (okolo 46 %) sa močovina používa v programoch hnojenia , podporuje intenzívny rast rastlín. V súčasnosti sa používa vo forme granúl alebo roztokov, kde rýchlo hydrolyzuje na amoniak a oxid uhličitý, čím sa uvoľňuje dusík dostupný pre rastliny. Čo je však dôležité – kvôli vysokej prchavosti čpavku je potrebné po aplikácii močovinu rýchlo zapracovať do pôdy, aby sa minimalizovali straty dusíka. Zistite viac: https://www.products.pcc.eu/sk/blog/co-su-organicke-hnojiva-a-co-by-sme-o-nich-mali-vediet/
Močovina v kozmetike
Urea je jednou z najúčinnejších hydratačných zložiek používaných v kozmetickom priemysle. Je zložkou prirodzeného zvlhčujúceho faktora (NMF) nachádzajúceho sa v keratinocytoch, ktorý je rozhodujúci pre udržanie vhodnej úrovne hydratácie rohovej vrstvy epidermis (tzv. zvlhčovadlo ). Účinnosť močoviny v kozmetike závisí od jej koncentrácie : v nízkych dávkach pôsobí hlavne ako zvlhčovadlo, vo vyšších koncentráciách má keratolytické vlastnosti. Zaujímavé je, že sa používajú aj jeho deriváty, ako napríklad alantoín, ktorý podporuje regeneráciu epidermy.[ 2] Viac informácií: https://www.products.pcc.eu/sk/blog/kozmeticke-prisady/ a na https://www.products.pcc.eu/sk/inci-23/
Močovina vo farmaceutickom priemysle
Vo farmácii sa močovina používa ako osmotické činidlo v diuretikách a ako zložka krémov a mastí na liečbu dermatologických stavov, ako je psoriáza, ekzém. Viac sa dozviete na: https://www.products.pcc.eu/sk/k/farmaceuticky-priemysel/
Močovina v textilnom priemysle
Je zaujímavé, že močovina sa používa aj ako prísada do farbív . Vďaka svojim chemickým vlastnostiam zlepšuje rozpustnosť a stabilitu farbív, čo je kľúčové pri výrobe vysoko intenzívnych farieb. Močovina sa používa aj pri výrobe niektorých druhov umelých tkanín a ako zmäkčujúca zložka .
Močovina v chemickom priemysle
Močovina zohráva úlohu suroviny pri výrobe mnohých chemických produktov, vrátane výroby močovino-formaldehydových živíc, ktoré sú široko používané ako lepidlá v drevárskom a nábytkárskom priemysle. Tieto živice sa vyznačujú mimoriadnou životnosťou a odolnosťou proti vlhkosti, vďaka čomu sa používajú pri výrobe drevotrieskových dosiek a preglejok.
Vplyv močoviny na životné prostredie – výzvy a riešenia
Výzva č . 1: Eutrofizácia povrchových vôd Nadmerné používanie močoviny v poľnohospodárstve môže viesť k vyplavovaniu prebytočného dusíka do riek a jazier. To zase môže spôsobiť eutrofizáciu, teda nadmerný rast rias a iných vodných rastlín, čo narúša rovnováhu ekosystémov a znižuje hladinu kyslíka vo vode. Tvárou v tvár tejto výzve je nevyhnutné zaviesť postupy manažmentu živín, tj využitie technológie GPS na kontrolu optimálnych dávok. Výzva č. 2: Emisie skleníkových plynov Hydrolýza močoviny v pôde vedie k produkcii amoniaku, ktorý sa môže premeniť na oxidy dusíka (NOx) – silné skleníkové plyny. Emisie NOx prispievajú ku globálnemu otepľovaniu a problémom s kvalitou ovzdušia, preto je potrebné implementovať technológie na zníženie emisií amoniaku a NOx v poľnohospodárstve, ako je optimalizácia pH pôdy a používanie inhibítorov ureázy, ktoré spomaľujú rozklad močoviny.
- SKOWROŃ, J. Mocznik–frakcja wdychalna.
- Kapuścińska, A., & Nowak, I. (2014). Wykorzystanie mocznika i jego pochodnych w przemyśle kosmetycznym. Chemik, 68(2), 91-96.