化學(xué)本質(zhì)與結(jié)構(gòu)：
尿素是碳酸的二酰胺。其分子結(jié)構(gòu)可以看作是一個(gè)羰基（C=O）連接著兩個(gè)氨基（-NH?）。
分子式：CO(NH?)? 或 CH?N?O。
分子量：60.06 g/mol。
氮含量高達(dá)約 46.7%，這是其作為氮肥的物理基礎(chǔ)。

關(guān)鍵物理性質(zhì)：
外觀： 常溫常壓下為無(wú)色、無(wú)嗅的針狀或棱柱狀晶體。工業(yè)產(chǎn)品通常為白色顆?；蛐A珠（粒狀尿素）。
熔點(diǎn)： 132.7°C（常壓下）。加熱超過(guò)熔點(diǎn)時(shí)，尿素會(huì)分解。
溶解度： 極易溶于水，這是其作為肥料和工業(yè)原料的重要特性。溶解度隨溫度升高而顯著增加（20°C時(shí)約119g/100ml水，100°C時(shí)約733g/100ml水）。也溶于液氨、乙醇、苯，微溶于乙醚。
吸濕性： 固體尿素具有一定的吸濕性，相對(duì)濕度超過(guò)80%時(shí)吸濕性顯著增強(qiáng)，這對(duì)其儲(chǔ)存有重要影響。造粒和添加防結(jié)塊劑是改善儲(chǔ)存性的常用方法。

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?yàn)榘被芪⑷醯亟邮苜|(zhì)子。它能與強(qiáng)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)。


縮二脲生成： 尿素加熱至約150°C以上時(shí)，兩分子尿素脫去一分子氨，生成縮二脲（NH?CONHCONH?）。縮二脲對(duì)某些植物（特別是幼苗）有毒，是化肥尿素質(zhì)量控制的一個(gè)重要指標(biāo)（通常要求含量低于1-1.5%）。
絡(luò)合作用： 尿素能與許多金屬離子形成絡(luò)合物，也常用于蛋白質(zhì)變性劑（破壞氫鍵）。

施用與轉(zhuǎn)化：
尿素施入土壤后，不能直接被植物大量吸收。它需要經(jīng)過(guò)水解作用（主要由土壤微生物分泌的脲酶催化）轉(zhuǎn)化為銨離子（NH??）和碳酸氫根（HCO??）：
CO(NH?)? + 2H?O + H? → 2NH?? + HCO??
生成的NH??可以被植物直接吸收利用，也可以進(jìn)一步通過(guò)硝化作用轉(zhuǎn)化為硝酸根（NO??）供植物吸收。水解速率受土壤溫度、濕度、pH值和脲酶活性影響，通常在幾天到幾周內(nèi)完成。


硝化與淋溶/反硝化損失： NH??轉(zhuǎn)化為NO??后，易隨水向下淋溶流失或在水淹條件下經(jīng)反硝化作用生成N?O或N?損失。使用硝化抑制劑（如DCD, DMPP）可以延緩這一過(guò)程。
縮二脲毒害： 如前所述，尿素中過(guò)量的縮二脲可能對(duì)敏感作物（如柑橘、菠蘿、咖啡、蔬菜幼苗）產(chǎn)生毒害。選擇低縮二脲含量產(chǎn)品或避免在苗期作種肥/根際施用是關(guān)鍵。