我们接下来要讲的产品,是历史上第一种以人工合成无机物质而得到的有机化合物。

然而这种古老的化工品,每个人都能生产,不需要实验室、设备,就是「一泡尿」的事。它就是我们本期的主角,尿素

看到这里大家估计会恍然大悟:“尿素,不就是那个做化肥的吗?”尿素是做化肥的,却不单单是做化肥的。作为化工界的“普信”产品,下面,我们就一起看看尿素是如何影响世界的。

先重温一下高中化学知识:

和尿相关?

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尿素

英文名:urea

别称:脲[niào]、碳酰胺

化学式:NH2CONH2

CAS:57-13-6

尿素是由碳、氮、氧、氢组成的有机化合物,是一种白色晶体。它每天都在我们的体内生成,从我们的尿液中排出,因为人的尿液中含有这一物质,所以取名尿素。

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说到尿素的起源,最早可追溯到1773年,伊尔·罗埃尔发现尿素;1828年,德国化学家弗里德里希·维勒用无机物质氰酸铵与硫酸铵意外地人工合成了尿素,揭开了人工合成有机物的序幕;1909年,德国化学家弗里茨·哈伯发明出人工合成氨,有了合成氨,就能轻而易举地制造尿素

尿素“荒”了

正是这样的一种物质,价格在2021年里屡创历史新高。

2020年下半年,尿素价格比较平稳,2021年最高涨幅将近60%。在国际上,2021年11月尿素价格也上涨至近千美元/吨的历史最高水平。

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俗话说“物以稀为贵”,高价源自紧缺。然而在实验室里问世百余年后,制造工艺成熟的合成尿素为何面临着全球供应不足的问题?

这得从尿素的生产流程说起。

在我们肝脏中产生的尿素仅占尿液的1-2%,光靠人自己可远远不够。所以人类学会了通过把天然气或从煤炭中提取的气体变成氨,再用来合成工业尿素。

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天然气和煤炭作为尿素的生产原料,在疫情之后,因供需失衡,价格都不断飙升。为了优先确保本国农业使用,各大主要尿素生产国都开始限制出口。我国海关也在2021年10月发布公告,严格控制尿素出口。

在供应减少的情况下,全球尿素价格自然只有上涨一条路。相比全球尿素大涨,我国作为世界上第一大尿素生产国,目前尿素价格总体偏稳。

再说到尿素的用途,虽然被人体当做废物排出,但在人体之外,尿素却是个好东西

尿素可以用来干嘛?主要是分为农业用和工业用两类,其中,农业上用来做化肥、饲料,解决我们的温饱问题;工业上,它是车用尿素、人造板和三聚氰胺的重要原料,可以用来美白牙齿、净化废气,还有检查幽门螺杆菌的呼气试验,依靠的就是尿素。

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尿素主要应用于农业化肥和车用尿素

粮食的“粮食”

尿素荒带来的问题首先反映在农业上。在印度,尿素的缺乏让农民担心自己的生计。

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由于尿素短缺,去年印度的化肥分配站出现了抢购。

尿素对于农业和农民有多重要?在氮、磷、钾三种基础性化肥中,氮肥所占比重最大,为63.3%。其中,尿素则是氮肥中的绝对主力,被称为“粮食的粮食”。

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作为一种中性化肥,尿素适用于各种土壤和植物。它易保存,使用方便,对土壤的破坏作用小,不灼伤茎叶,吸湿性强,易随水分渗透到叶片中去,迅速被作物吸收,是根外追肥的理想肥料。

卡车加“尿”

除了农业上的影响,尿素在工业应用上的紧缺,给韩国带来了新的难题。

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尿素荒意味着卡车司机无法启动引擎,面临被迫停工

车和尿素是什么关系?对于老司机来说,卡车加“尿”和加油一样是司空见惯的事,但对车用尿素不甚了解。

车用尿素,又称:汽车环保尿素,学名:柴油发动机尾气处理液,是处理柴油车尾气设备的必需原料。由高纯尿素和去离子水组成的高纯度透明液体,有淡淡的氨水气味。

按照规定,柴油车想要上路行驶,需要在柴油机排气处理液箱装满车用尿素。

柴油车尾气的有害物质主要是氮氧化物和颗粒,在发动机内部可以通过技术手段降低颗粒排放,采用喷射尿素到尾气后处理装置中,尿素在高温下分解为氨气,在催化剂的作用下会和氮氧化物反应生成无害的水蒸气和氮,这一装置叫做SCR后处理系统。

没有尿素可用的柴油车,除了造成空气污染,还会变成乌龟车。当车用NOX传感器检测到尾气中二氧化氮浓度超标之后,系统ECU就会开始限扭,动力被限制住了,自然也开不快了。

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车用尿素只是尿素在工业上应用的一小块领域,除此之外,尿素工业需求主要分为脲醛树脂、三聚氰胺、三聚氰酸(又名氰尿酸)、烟气脱硝以及精细化工等领域。

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近年来,我国尿素工业消费保持快速增长,农业消费趋于稳定。十八大以来,国家大力提倡发展生态农业,要求逐步控制化肥用量。2017 年农业领域消费3965万吨,同比减少8.2%,工业用消费领域1562万吨,同比增长13.2%。

五花八门的尿素

面对市场上五花八门的尿素,我们该如何挑选?

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西陇科学工业级尿素

1. 看含氮量

尿素为有机态氮肥,主要有效成分是氮元素,含氮量N≥45%是最重要的指标,含氮量低于45%(超出允许误差值)的尿素都是“假尿素”或不合格尿素。很多“山寨”尿素的含氮量不达标,往往只有25%的氮含量。

2. 看纯度

车用尿素液所使用的尿素为高纯度尿素,农用尿素达不到纯度要求。车用尿素使用的水经过去离子处理,几乎不含有矿物质和杂质。经过严格的配比要求,由32.5%高纯尿素和67.5%的去离子水组成。

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