Kas ir karbamīds?

Karbamīds ir organisks savienojums, ko parasti sauc par urīnvielu, kas ir primārais slāpekļa metabolisma blakusprodukts zīdītājiem un abiniekiem. To raksturo kā ūdenī šķīstošu, bezkrāsainu un bez smaržas granulētu vielu tīrā stāvoklī, bet mitruma klātbūtnē izdalīs vieglu amonjaka smaku.
Sintezēts no amonjaka un oglekļa dioksīda aknās, karbamīds ar asinīm nokļūst nierēs, kur tas tiek izvadīts ar urīnu. Šo savienojumu var izgatavot arī mākslīgi no neorganiskiem materiāliem. Frīdrihs Vēlers bija pirmais, kurš izdarīja šo atklājumu, kad 1828. gadā nejauši to izveidoja no kālija cianāta un amonija sulfāta.

Lai gan Vēlers bija iecerējis sintezēt amonija cianātu, nevis karbamīdu, viņa atklājums tomēr izrādījās nenovērtējams. Pirms šī notikuma zinātnieku aprindas uzskatīja, ka dzīvo būtņu bioķīmija atšķiras no neorganiskām vielām un to nevar dublēt. Šis jēdziens, kas pazīstams kā vitālisma princips, izrietēja no pārliecības, ka nedzīvām lietām trūkst dzīvības spēka jeb nezināmā elementa, kas rada dzīvību. Būtībā Wöhler veicināja šīs teorijas nolikšanu malā un pavēra ceļu organiskās ķīmijas izpētei.

Karbamīds ir ogļskābes diamīds, jo tajā ir divas amīdu grupas. Turklāt tā sintēze tiek pabeigta ar anabolisko procesu, kas prasa izmantot mazas molekulas no citiem līdzekļiem. Šajā gadījumā vielmaiņas ceļu nodrošina oglekļa dioksīds, aspartāts, amonjaks un ūdens. Šis process, kas pazīstams kā urīnvielas cikls, ir ļoti svarīgs, lai izvadītu amonjaku, kas citādi uzkrātos toksiskos daudzumos.

Tā kā šo vielu lēti ražo no sintētiskā amonjaka un oglekļa dioksīda, tā tiek ražota plašā mērogā dažādiem komerciāliem lietojumiem. Tā kā tas ir bagātīgs slāpekļa avots, lielākā daļa tiek ražota mēslošanas līdzekļu rūpniecībai. Tas arī labi šķīst ūdenī, jo spēj veidot vairākas ūdeņraža saites. Kad savienojums tiek uzklāts uz augsni, hidrolīzes ceļā tas ātri pārvēršas amonjakā un oglekļa dioksīdā.

Karbamīdam ir vairāki citi lietojumi. Piemēram, veterinārajā medicīnā to izmanto kā lokālu antiseptisku līdzekli un diurētisku līdzekli. To dažreiz izmanto arī, lai palielinātu olbaltumvielu saturu liellopu un aitu barībā.
Ražošanā to izmanto, lai izgatavotu urīnvielas-formaldehīda plastmasu un karbamīda sveķus kā līmi laminētai saplākšņa un skaidu plātnes. To izmanto arī, lai stabilizētu sprāgstvielas un, apvienojumā ar bārija hidroksīdu, lai novērstu skābā lietus ietekmi, ja to uzklāj uz kaļķakmens pieminekļiem. Savienojums savulaik tika izmantots kā liesmas slāpētājs apģērbam un lai izraisītu glikācijas procesu, kas nepieciešams, lai komerciāli ceptas preces kļūtu brūnas. Tas ir pazīstams ar vairākiem tirdzniecības nosaukumiem, tostarp izourīnviela, karbonildiamīds un karbonildiamīns.