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Harnstoff

Harnstoff ist eine organische Verbindung aus der Gruppe der Carbonsäureamide, die in zahlreichen Anwendungen und Synthesen der chemischen Industrie Verwendung findet und zu den meistproduzierten Chemikalien überhaupt zählt. In großtechnischen Anlagen wird der Stoff in einem zweistufigen Verfahren aus Ammoniak und Kohlenstoffdioxid hergestellt, welche zunächst unter hohem Druck zu Ammoniumcarbamat reagieren, das anschließend zu Harnstoff und Wasser umgewandelt wird. Die Produktionsstätten befinden sich dabei in der Regel in unmittelbarer Nähe zur Ammoniakherstellung, bei welcher bereits große Mengen Kohlenstoffdioxid als Nebenprodukt entstehen, die zur Produktion von Harnstoff genutzt werden können.

Die Verbindung ist ein wichtiger Ausgangsstoff für organische Synthesen und wird unter anderem zur Herstellung von Koffein, Hydrazin, Melamin, Barbitursäure sowie des Abgasbehandlungsmittels AdBlue genutzt. Auf Grundlage des Stoffes werden Harnstoffharze produziert, die als Imprägnierungsmittel und Klebstoffe genutzt werden. Harnstoff dient zudem als effektiver Stickstoffdünger für die Landwirtschaft, kann zum Abbau schädlicher Stickoxide in den Abgasen von Fahrzeugen und Kraftwerken eingesetzt werden und stellt einen wichtigen pharmazeutischen Wirkstoff dar. Daneben ist die Verbindung als stabilisierender Lebensmittelzusatzstoff in Kaugummis und als feuchtigkeitsspendender Bestandteil in Hautpflegeprodukten enthalten.

Bei PENPET erhalten Sie Harnstoff in höchster Qualität – von einem zuverlässigen Partner, der Ihren Ansprüchen auch langfristig gerecht wird. Für ein individuelles Angebot freuen wir uns auf Ihre Anfrage. Die zeitnahe Lieferung des granularen Feststoffes kann lose im Silo-Lkw sowie in Säcken und Big Bags mit unterschiedlichen Gewichten erfolgen.

CAS-Nr. 57-13-6
EINECS-Nr. 200-315-5
Summenformel: CH4N2O

Synonyme: Urea, Karbamid, Carbamid, Carbonyldiamid, Kohlensäurediamid, Piagran, Diaminomethanon, E 927b

Anwendungsbereiche: Grundstoff für Synthesen der organischen Chemie, Ausgangsstoff für die Herstellung von Harnstoffharzen, Einsatz als Stickstoffdünger, Abgasreiniger, pharmazeutischer Wirkstoff, Lebensmittelzusatzstoff und Hautpflegeprodukt

Strukturformel von Harnstoff

Spezifikationen

Weitere Informationen

Harnstoff gehört zu den Carbonsäureamiden und stellt das Diamid der Kohlensäure dar. Die kompakten Moleküle der Verbindung bestehen aus einem einzigen Kohlenstoffatom, welches über eine Doppelbindung zu einem Sauerstoffatom sowie zwei Aminogruppen verfügt. Dieser Aufbau des Stoffes kommt in der alternativen Bezeichnung Diaminomethanon zum Ausdruck.

Zwischen Wasserstoffatomen der Aminogruppe und dem Sauerstoffatom bestehen enge Wasserstoffbrückenbindungen, während die Bindungen zwischen den Stickstoffatomen und dem Kohlenstoffzentrum beinahe den Charakter einer Doppelbindung haben. In der Folge sind die intramolekularen Anziehungskräfte stark, sodass die Kristalle erst bei hoher Temperatur schmelzen.

Harnstoff ist ein farbloser bis gelblich-brauner Feststoff, der in kristalliner Form vorliegt. Die Verbindung besitzt nur einen sehr schwachen, an Ammoniak erinnernden Geruch. Der Stoff ist in Wasser und polaren organischen Lösungsmitteln wie Glycerin, Ethanol und Methanol sehr gut löslich. In Chloroform, Diethylether und Benzen ist Harnstoff dagegen praktisch unlöslich.

In wässriger Lösung besitzt der Stoff einen pH-Wert von 9. Dabei bildet er beim Erhitzen zusammen mit Säuren Ammoniumsalze sowie Kohlenstoffdioxid. Beim Erhitzen zusammen mit Basen entstehen Ammoniak und Carbonate. Harnstoff zersetzt sich, wenn er bei 133 °C seinen Schmelzpunkt erreicht. Dabei können gesundheitsschädliche Mengen von Stickoxiden freigesetzt werden.

Harnstoff stellt bei trockener und luftdichter Lagerung einen chemisch sehr stabilen Stoff dar, der allerdings mit einer Vielzahl von Verbindungen wie Fluor, Wasserstoffperoxid, Alkalien, Alkalichromaten, Alkalinitraten, Alkalichloriten, Perchloraten und starken Oxidationsmitteln gefährliche Reaktionen eingehen kann. Bei Kontakt mit verschiedenen Nitraten, Nitriten und bestimmten chlorhaltigen Verbindungen besteht Explosionsgefahr. Der Stoff ist in Gefäßen aus Edelstahl und Glas zu lagern.

In reiner Form ist Harnstoff nicht brennbar. Es besteht jedoch die Gefahr einer Staubexplosion, wenn feine Partikel der Verbindung in großer Zahl aufgewirbelt werden und das entstehende Staub-Luft-Gemisch Kontakt mit einer Zündquelle hat. Beim Umgang mit offenen Gebinden des Stoffes ist daher auf einen ausreichenden Abstand zu offenen Flammen, Funken, elektrischen Entladungen und stark erhitzten Oberflächen zu achten.

Harnstoff ist toxikologisch weitgehend unbedenklich und stellt nach der GHS-Einstufung keine gefährliche Verbindung dar. Bei der Verarbeitung des Stoffes kann es jedoch durch einen Kontakt mit der Haut oder dem Auge zu Reizungen und Rötungen kommen. Eine wiederholte Einwirkung der Verbindung kann zur Ausbildung einer Dermatitis führen. Betroffene Körperstellen sollten daher gründlich mit Wasser und Seife gereinigt werden. Das Auge ist nach einem Kontakt gründlich mit Wasser zu spülen. Eine augenärztliche Behandlung wird empfohlen.

Das Einatmen von Stäuben des Stoffes kann Reizungen der Atemwege auslösen. Harnstoff ist ein körpereigenes Stoffwechselprodukt und kann bei einer Resorption geringer Mengen problemlos vom Körper abgebaut werden. Bei einem Verschlucken größerer Mengen des Stoffes ist jedoch eine ärztliche Untersuchung zu veranlassen.

Aufgrund möglicher Schäden an Wasserorganismen gilt Harnstoff als schwach wassergefährdender Stoff, der nicht in das Erdreich, in Gewässer oder in das Abwasser gelangen sollte. In der Umwelt trägt die Verbindung zum Wachstum giftiger Algen bei. Über ein Entweichen größerer Mengen des Stoffes sind die örtlichen Behörden zu verständigen. Harnstoff ist keinen besonderen Transportvorschriften unterstellt.

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