SINTESIS DE LA UREA1. Objetivos
Describir el efecto de un anlisis y sntesis en la produccin de
la urea en el laboratorio. Reunir y clasificar la informacin
obtenida acerca de las distintas tecnologas para producir urea
granulada.
2. Marco TericoLaureaes uncompuesto qumicocristalino e incoloro;
de frmulaCO (NH2)2. Se encuentra abundantemente en laorinay en la
materia fecal. Es el principal producto terminal delmetabolismo de
las protenasen elhombrey en los demsmamferos.La urea se presenta
como un slido cristalino y blanco de forma esfrica o granularEs una
sustancia nitrogenada producida por algunos seres vivos como medio
de eliminacin del amoniacoEs una sustancia higroscpica, es decir,
que tiene la capacidad de absorber agua de la atmosfera y presenta
un ligero olor a amoniaco
PROPIEDADES DE LA UREA Tiene la capacidad de absorber agua de la
atmosfera. Calor de combustin 2531 cal/gr. Olor ligero a amoniaco.
Peso molecular 60.06 gr/mol. No es toxico, corrosivo al acero, al
carbono, poco al Al, Zn Cu, no lo al vidrio y aceros especiales.
Calor de fusin 5.78. No es inflamable. Densidad 768 Kg/m3. Punto de
fusin 132.7 C. Humedad cristalino 30 C.
Es muy soluble en agua, alcohol y amoniaco. Poco soluble en ter
y otros a temperatura ambiente.
La urea es una sustancia no peligrosa, no toxica, no cancergena
y tampoco es inflamable aunque si es levemente irritante en
contacto en los ojos y pie. Es explosivo si se mezcla con agentes
reductores fuertes, como hipoclorito y por termo descomposicin,
produce gases inflamables y txicos (NH3 Y CO2).
PRODUCCION INDUSTRIAL DE LA UREA
SINTESIS DE LA UREA
La produccin de la urea se realiza en un reactor vertical que
opera a 188 190 C y 160 kgf/cm2 absoluta, una relacin N/C de 3.6
3.8. Un tiempo de residencia de alrededor de 45 minutos y un grado
de conversin (en un paso) del 65 70%.
La reaccin de sntesis de la urea se lleva a cabo a altas
presiones (200 bar) y el nivel trmico optimo (190 C) en un reactor
construido en acero inoxidable especial.Formacin de Biuret: El
Biuret se forma cuando dos molculas de urea se unen liberando una
molcula de amoniaco.
Se trata de una sustancia altamente toxica para las plantas, por
lo cual su concentracin en la urea debe ser muy baja, menor al
0.4%. Para lograr bajas concentraciones se usa un exceso de
amoniaco en la sntesis de la urea.APLICACIONESIndustria del plstico
y petroqumica.Fertilizante foliar
USOS DE LA UREA
En la fabricacin de fertilizantesAgente activo en la fabricacin
de resinas
Metodologa Sntesis de la urea en laboratorio
Material necesario:
Capsula Erlenmeyer Embudos de filtracin Productos Cianato de
Potasio
Procedimiento
REACCIN: Esta reaccin se da en caliente. Tras haber pesado 10g
de cianato potsico y juntado con 35g de sulfato de amonio, los
mezclamos con 90 ml de agua y calentamos con una llama pequea.
EVAPORACIN: Con la ayuda de una varilla removemos mientras
evaporamos la sustancia con la llama de mechero pequea y en el caso
de que sea necesario podremos meterlo en la estufa para su mejor
evaporacin. Cuidado a la hora de remover porque en el momento que
empieza a quedarse sin agua el producto sale en forma de pequeas
gotas fuera del recipiente. Tras la evaporacin obtendremos mezcla
de urea. (Soluble en etanol absoluto y en sulfato de potasio).
DISOLUCIN: Echamos el producto obtenido en un Erlenmeyer, (se
puede seguir conservndolo en el mismo vaso y as nos aseguraremos de
que no perdemos sustancia en el transvase) lo diluimos con 25ml de
etanol absoluto y calentamos en bao de agua hasta que empiece a
hervir. Este proceso se puede hacer con una cantidad pequea de
lquido poniendo bien en contacto todo el producto, seguido del paso
siguiente hasta completar la cantidad deseada de lquido
recogido.
FILTRACIN: Dejando decantar el producto pasamos el lquido que
queda en la superficie a travs de un papel de filtro y recogerlo en
un matraz, as con cada porcin de lquido.
EVAPORACIN: Este proceso de evaporacin se hace por medio de un
bao de agua y si no se consigue quitar toda la humedad se puede
meter en una estufa. Tras esto obtendremos urea.
3. RESULTADOS
Agua destilada + Cianato de Potasio
Agregando Hidrxido de Amonio a la mezcla anterior
Bao mara de la mezclaTemperatura mx.: 65 CTiempo: 50 minutos
UREA despus del bao Mara
Enfriamiento de la UREA
4. CALCULOS
Tiocianato de Sodio: 4 gramosHidroxido de Amonio: 7 mlAgua: 12
ml
PRODUCCIN INDUSTRIAL DE UREALa sntesis de urea a nivel
industrial se realiza a partir de amonaco (NH3) lquido y anhdrido
carbnico (CO2) gaseoso. La reaccin se verifica 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 para formar urea.Surge un problema dado que
las velocidades de las reacciones son diferentes. La primera etapa
es mucho ms rpida que la segunda, con lo cual el carbamato
intermedio se acumula. Adems, la primera reaccin no se verifica por
completo, por lo que tambin quedan amonaco y dixido libres. En
adicin a esto, debe mencionarse que el carbamato es un producto
altamente corrosivo, por lo cual lo que se hace es degradar la
parte de carbamato no convertida a urea en sus reactivos de origen,
y luego volver a formarlo.
Vemos que la primera reaccin es exotrmica, y la segunda es
endotrmica.Un problema del proceso es que en el segundo paso de la
reaccin, se forma un producto llamado Biuret, que resulta de la
unin de dos molculas de urea con prdida de una molcula de amonaco.
Este producto es indeseable por ser un txico. Por esta razn es
necesaria su eliminacin.Segn lo expuesto, el proceso completo de
produccin de la urea puede separarse en las siguientes etapas.a.
Obtencin de CO2b. Obtencin de amonacoc. Formacin de carbamatod.
Degradacin del carbamato y reciclado.e. Sntesis de ureaf.
Deshidratacin, concentracin y granulacin
5. CONCLUSIONES
En esta prctica se identific los materiales necesarios para la
sntesis de la urea a nivel de laboratorio. Obtuvimos un lquido
amarillento el cual se enfri despus del bao Mara y se le puso al
sol para que termine de evaporarse toda el agua contenida en este.
Se conoci los procesos que se llevan a cabo para la produccin de
urea a nivel industrial.
6. BIBLIOGRAFIA
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Buenos Aires (1974). b. F. J. Welcher, R.B. Hahn: Semimicro
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