L'urea è un composto chimico di formula CO(NH2)2 e massa molare 60,06 g/mol, in condizioni normali si presenta come un solido cristallino incolore.
Fu scoperta da Hilaire Rouelle nel 1773 nell'urina umana. Fu il primo composto organico a essere sintetizzato artificialmente impiegando esclusivamente reagenti inorganici, nel 1828 da Friedrich Wöhler, che la preparò facendo reagire cianato di argento con cloruro di ammonio con l'intenzione di ottenere cianato di ammonio. Avendo notato che il prodotto non presentava le proprietà tipiche dei cianati, ripeté la sintesi impiegando cianato di piombo e una soluzione acquosa di ammoniaca con lo scopo di ottenere cristalli di maggior purezza. Si accorse allora che il prodotto aveva le caratteristiche di un composto organico e inizialmente ritenne che si trattasse di un alcaloide. Eseguì allora i saggi per il riconoscimento degli alcaloidi. Ottenne esiti negativi, ma si rese conto che i suoi cristalli si comportavano come l'urea, di cui il comportamento era stato studiato e descritto da Joseph Louis Proust e William Prout. Il confronto con l'urea ricavata dall'urina lo convinse di aver sintetizzato quel composto. Fu un duro colpo per i vitalisti, i quali affermavano che la chimica degli organismi viventi fosse fondamentalmente differente da quella della materia inanimata.
L'urea è presente nel sangue e nell'urina. È il prodotto finale del catabolismo delle proteine. Viene eliminata dai reni, attraverso l'urina.
La presenza fisiologica di urea nel sangue dell'uomo e del cane va da circa 18 a 40 mg/dl e viene misurata attraverso la reazione del biureto, ma essi variano in funzione dell'età del soggetto. La determinazione dell'urea nel siero umano o degli animali è nota impropriamente come azotemia. In realtà la molecola che viene determinata è l'urea dalla quale viene poi ricavato attraverso un calcolo stechiometrico il valore del cosiddetto B.U.N., blood urea nitrogen o azoto ureico. L'azoto ureico contribuisce per 28/60 al peso della molecola ed è quindi uguale a circa la metà della concentrazione plasmatica dell'urea. Il termine uremia dovrebbe essere inteso come il valore misurato di urea nel sangue, ma è diventato nome comune dell'insufficienza renale terminale, sebbene l'iperuremia ne sia solo un sintomo.
Il valore chiamato B.U.N. (Blood Urea Nitrogen) è utilizzato soprattutto nei paesi anglosassoni per indicare il livello di azotemia, e si calcola dividendo il valore di urea espresso in mg/dl per 2,14. intervallo di confidenza. I valori fisiologici nell'uomo e nel cane sono circa 9-20 mg/dl.
L'urea viene sintetizzata industrialmente sfruttando il processo Bosch-Meiser che si fonda sulla sintesi del carbammato d'ammonio, a partire da biossido di carbonio e ammoniaca, e sulla successiva reazione di decomposizione del carbammato che fornisce urea e acqua:
2 NH3 + CO2 → H2N-COONH4
H2N-COONH4 → (NH2)2CO + H2O
Nel suo complesso la formazione di urea dagli elementi è un processo esotermico con ΔfH° < 0 (la decomposizione è quindi endotermica) ed esoergonico con ΔfG° < 0.
L'urea è un fertilizzante azotato molto utilizzato per il suo alto titolo in azoto (l'80% dell'urea prodotta è destinata a questo scopo) e viene utilizzata nelle resine ureiche (20%).
Recentemente viene utilizzata anche come componente principale di un additivo utilizzato per abbattere le emissioni inquinanti di ossidi di azoto presenti nelle emissioni dovute a combustioni di impianti industriali (abbattimento NOX in impianti di Incenerimento Urbano, posizionato nei Post-Combustori) e si sta affermando anche nei veicoli pesanti a motore Diesel. Viene iniettato nel collettore di scarico una soluzione acquosa al 32,5% di urea pura che, tramite riduzione chimica favorita da opportuni catalizzatori, trasforma gli ossidi di azoto in azoto molecolare ed acqua (SCR, Selective Catalytic Reduction). La composizione e gli standard di qualità sono regolati dalla norma DIN70070.
Ha un elevato titolo di azoto, pari al 46% (NPK 46-0-0). Esiste anche l'urea uso zootecnico, che può essere introdotta nelle razioni per ruminanti, la cui microflora batterica ruminale ne ricava pregiate proteine batteriche; indicativamente l'integrazione proteica nelle razioni per vitelloni, 300 - 400 grammi di proteine, potrebbe essere ottenuta con poco più di un centinaio di grammi di urea a costi inferiori. Nella pratica viene talora usata in funzione del costo delle farine proteiche (in primis la farina di estrazione di soia) ma solo in sostituzione parziale e con una introduzione graduale per permettere l'assuefazione della flora batterica.
Ogni 25 litri circa di carburante si dovrà aggiungere un litro di ?Urea?, un liquido che può essere estratto, fra l'altro, dal metano.
