實驗室與其它用途：
蛋白質(zhì)變性劑： 高濃度尿素（6-8 M）能破壞蛋白質(zhì)的氫鍵，使其變性失活，常用于生物化學(xué)實驗（如SDS-PAGE電泳樣品處理）。
脫蠟劑/防凍劑： 用于石油精煉中脫除石蠟，也曾用作柴油防凍劑（降低濁點）。


反芻動物飼料添加劑： 在反芻動物瘤胃微生物作用下，尿素可作為非蛋白氮（NPN）來源合成菌體蛋白，補充部分蛋白質(zhì)需要（需科學(xué)添加，防止氨中毒）。
水泥助磨劑/混凝土外加劑： 少量添加可提高水泥粉磨效率或改善混凝土某些性能。


尿素，這個看似簡單的有機化合物（化學(xué)式 CO(NH?)?），卻在自然界、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和現(xiàn)代工業(yè)中扮演著極其關(guān)鍵且多元化的角色。它不僅是哺乳動物蛋白質(zhì)代謝的主要終產(chǎn)物，更是全球農(nóng)業(yè)賴以生存的氮肥支柱，并在工業(yè)領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。

主要化學(xué)性質(zhì)：
弱堿性： 其水溶液呈弱堿性（pH值約7-9），因為氨基能微弱地接受質(zhì)子。它能與強酸反應(yīng)生成鹽（如硝酸尿素 CO(NH?)?·HNO?）。
水解： 在酸、堿或脲酶（一種廣泛存在于土壤和微生物中的酶）的催化下，尿素可水解生成氨和二氧化碳：
CO(NH?)? + H?O → 2NH? + CO?
這是尿素在土壤中轉(zhuǎn)化為植物可吸收氮形態(tài)的關(guān)鍵步驟，也是其潛在氨揮發(fā)損失的基礎(chǔ)。


在哺乳動物（包括人類）體內(nèi)，尿素是蛋白質(zhì)和氨基酸代謝的主要含氮終產(chǎn)物。這一過程主要在肝臟中通過尿素循環(huán)（鳥氨酸循環(huán)）完成：
有毒的氨（NH?）與二氧化碳（CO?）在肝細(xì)胞內(nèi)結(jié)合生成氨基甲酰磷酸。
氨基甲酰磷酸與鳥氨酸結(jié)合生成瓜氨酸。
瓜氨酸與天冬氨酸結(jié)合生成精氨琥珀酸。
精氨琥珀酸裂解生成精氨酸和延胡索酸。
精氨酸在精氨酸酶作用下水解，生成尿素和鳥氨酸（重新進(jìn)入循環(huán)）。
生成的尿素溶解于血液中，經(jīng)腎臟過濾，終隨尿液排出體外。這是維持生物體氮平衡和解除氨毒的關(guān)鍵機制。

哈伯-博世法合成氨 (1913年)：
由弗里茨·哈伯發(fā)明、卡爾·博什工業(yè)化的這一工藝，實現(xiàn)了在高溫（400-500°C）、高壓（15-25 MPa）和鐵基催化劑作用下，從氮氣（N?，來自空氣）和氫氣（H?，通常來自天然氣或煤炭）直接合成氨（NH?）：
N? + 3H? ? 2NH?
這是整個現(xiàn)代氮肥工業(yè)（包括尿素）的基石，解決了固定大氣氮的核心難題。
尿素的工業(yè)生產(chǎn)：
基礎(chǔ)反應(yīng)分兩步：
氨與二氧化碳反應(yīng)生成氨基甲酸銨 (中間體)：
2NH? + CO? ? NH?COONH? (放熱反應(yīng))


氨基甲酸銨脫水生成尿素：
NH?COONH? ? CO(NH?)? + H?O (吸熱反應(yīng))
這是一個可逆、體積縮小的反應(yīng)，需要在高壓（13-25 MPa）和高溫（180-200°C）下進(jìn)行以推動反應(yīng)向右（生成尿素）進(jìn)行。
現(xiàn)代工藝：核心技術(shù)圍繞如何移走反應(yīng)熱、回收未反應(yīng)的氨和二氧化碳、以及處理副產(chǎn)物（主要是水）。主流工藝包括：
斯塔米卡邦 CO?汽提法： 使用CO?作為汽提劑，在高壓合成圈內(nèi)回收未反應(yīng)物，能耗較低。

核心優(yōu)勢：
含氮量高 (46%)： 在所有常見的固體氮肥中高（硝酸銨34-35%，硫酸銨21%，氯化銨25%）。這意味著單位重量的尿素提供的氮素多，顯著降低了運輸、儲存和施用的成本。
物理性質(zhì)優(yōu)良： 顆粒均勻、強度好（產(chǎn)品）、易于儲存（防潮條件下）和機械化施用。
無副成分： 不含硫酸根、氯離子等可能對土壤或特定作物產(chǎn)生不良影響的離子，適用性廣泛。
原料來源廣泛： 基于合成氨，原料（天然氣、煤、空氣）相對充足。
挑戰(zhàn)與科學(xué)施用：
氨揮發(fā)損失： 尿素水解產(chǎn)生的NH??會使施肥點局部pH值升高，導(dǎo)致部分NH??轉(zhuǎn)化為氣態(tài)氨（NH?）揮發(fā)到大氣中。這是尿素氮素?fù)p失的主要途徑之一，尤其在高pH值土壤、石灰性土壤、或施于地表未覆土?xí)r損失嚴(yán)重。深施覆土、雨后或灌溉前施用、添加脲酶抑制劑（如NBPT）是減少氨揮發(fā)的有效措施。