Die vielen Gesichter des Harnstoffs

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Der Harnstoff ist wohl eine der missverstandensten Substanzen in der Gesellschaft – und gleichzeitig eine der wichtigsten in der Geschichte der Chemie. Spätestens seit dem Abgas-Skandal der Dieselfahrfeuge von VW ist der Stoff aus dem Harn wieder hochaktuell. Die Harnstoff-Industrie ist gigantisch, das weiße Pulver wird weltwelt zu fast 200 Millionen Tonnen jährlich produziert, und das ganz ohne Verdauungsprozesse oder Fäkalien!

Am Harnstoff ist nichts gelblich und es riecht auch nichts merkwürdig. Bild: By Ondřej Mangl [Public Domain] / Wikimedia Commons
Einfach nur weiße Kristalle: Am Harnstoff ist nichts gelblich und es riecht auch nichts merkwürdig.
Bild: Ondřej Mangl [Public Domain] / Wikimedia Commons
Mit der Erkenntnis, dass man Harnstoff synthetisch herstellen kann, hat Friedrich Wöhler vor 155 Jahren die Chemie revolutioniert. Bis zu diesem Zeitpunkt ging man davon aus, dass die Organische Chemie nur in Lebewesen stattfinden könne und streng von der Anorganischen Chemie getrennt sei. Seit Wöhlers Nachweis, dass der organische Harnstoff auch entsteht wenn man anorganisches Ammoniumcyanat erhitzt, ist die Unterscheidung zwischen Organischer und Anorganischer Chemie eigentlich hinfällig. Die Trennung dieser beiden Disziplinen wird aber trotzdem auch heute noch beibehalten, weil beide Bereiche sich sehr in ihren Methoden und auch in den untersuchten Substanzen von einander unterscheiden. Die Bedeutung der Harnstoffsynthese war immerhin so groß, dass die Bundespost im Jahr 1982 zum 100. Todestag Friedrich Wöhlers eine Sonderbriefmarke herausgab – und zwar nicht mit dem Gesicht Wöhlers, sondern mit dem Harnstoffmolekül und seiner Herstellung.

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Nicht verwechseln! Links wird der Harnstoff eingefüllt, rechts der Diesel. Bild: Kickaffe (Mario von Berg) (autoaid.de) [CC BY-SA 4.0] / Wikimedia Commons
Durch seinen hohen Gehalt an Stickstoff wird Harnstoff in Düngemitteln eingesetzt. Der hohe Stickstoffanteil findet aber auch indirekt in der Entgiftung von Auto- und Kraftwerk-Abgasen Anwendung: Kommt Harnstoff mit den heißen Abgasen in Kontakt, zersetzt er sich zu Ammoniak und Kohlenstoffdioxid. Im Katalysator reduziert der Ammoniak dann die giftigen Stickoxide. In Diesel-Fahrzeugen bedeutet das, dass neben dem Diesel noch eine Harnstofflösung in einen separaten Vorratstank gefüllt wird. Diese Flüssigkeit heisst zum Beispiel „Diesel Exhaust Fluid“, oder auch „AdBlue“ und ist nichts anderes als eine hochreine Lösung von exakt 32,5 Prozent Harnstoff in Wasser.

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Die Feuchtigkeitspflege der Haut ist mit Harnstoff besonders effektiv. Bild: Imeinklang ({[1]}) [CC BY-SA 3.0] / Wikimedia Commons
Neben seiner chemischen Eigenschaft als „gebundenener Ammoniak“ kann Harnstoff aber auch sehr gut Feuchtigkeit speichern. Das nutzt die Kosmetikindustrie aus und bewirbt sogar speziell Cremes und Lotionen die den wertvollen Harnstoff enthalten. Auch wenn viele Menschen es vielleicht nicht wissen – das „Urea“ in den Pflegeprodukten ist einfach nur Harnstoff unter einem anderen Namen.

Auch wenn der Name anderes vermuten lässt, hat Harnstoff, wie wir ihm täglich begegnen, nicht das Geringste mit Urin zu tun. Im Gegenteil, er ist sogar ein großartiges Beispiel dafür, dass es zwischen „Chemie“ und „Natur“ in Wirklichkeit keinen Unterschied gibt. Die Chemie ist schliesslich eine Naturwissenschaft die sich mit den Erscheinungen der Natur beschäftigt. Und wie ich schon an anderer Stelle beschrieben habe, ist es einer Substanz völlig egal ob sie aus einer Pflanze, einem Pilz, oder einem chemischen Labor stammt.

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