Organische Säuren und ihre Derivate decken ein breites Spektrum an Stoffen ab. Sie werden in fast jeder Art der chemischen Herstellung verwendet. Aufgrund der Vielfalt in der chemischen Struktur der Mitglieder der Gruppe der organischen Säuren können verschiedene Arten von toxischen Wirkungen auftreten. Diese Verbindungen haben eine primäre Reizwirkung, deren Ausmaß zum Teil durch Säuredissoziation und Wasserlöslichkeit bestimmt wird. Einige können schwere Gewebeschäden verursachen, ähnlich denen, die bei starken Mineralsäuren beobachtet werden. Eine Sensibilisierung kann ebenfalls auftreten, ist aber bei den Anhydriden häufiger als bei den Säuren.
Für die Zwecke dieses Artikels können organische Säuren in gesättigte Monocarbonsäuren und ungesättigte Monocarbonsäuren, aliphatische Dicarbonsäuren, halogenierte Essigsäuren, verschiedene aliphatische Monocarbonsäuren und aromatische Carbonsäuren eingeteilt werden. Viele Carbonsäuren sind wegen ihrer Verwendung in Lebensmitteln, Getränken, Arzneimitteln und einer Reihe von Herstellungsverfahren von Bedeutung. Zu den häufigsten gehören: Adipinsäure, Azelainsäure, Fumarsäure, Itaconsäure, Maleinsäure, Äpfelsäure, Malonsäure, Oxalsäure, Pimelinsäure, Sebacinsäure, Bernsteinsäure, Weinsäure und Thioäpfelsäure.
Das langkettige gesättigte Monocarbonsäuren sind die Fettsäuren und stammen hauptsächlich aus natürlichen Quellen. Synthetische Fettsäuren können auch durch Luftoxidation von Paraffinen (aliphatische Kohlenwasserstoffe) unter Verwendung von Metallkatalysatoren hergestellt werden. Sie werden auch durch Oxidation von Alkoholen mit Natronlauge hergestellt.
Verwendung
Organische Säuren werden in der Kunststoff-, Gerb-, Textil-, Papier-, Metall-, Pharma-, Lebensmittel-, Getränke- und Kosmetikindustrie eingesetzt. Organische Säuren finden sich auch in Parfüms, Herbiziden, Farbstoffen, Schmiermitteln und Reinigungsmitteln.
Ameisensäure und Essigsäure sind die wichtigsten Industriechemikalien aus der Gruppe der gesättigten Monocarbonsäuren. Ameisensäure wird hauptsächlich in der Textil- und Lederindustrie verwendet. Es wirkt als Farbstoffausziehmittel für eine Reihe von natürlichen und synthetischen Fasern und als Reduktionsmittel in der Chromfärbung. Ameisensäure wird als Entkälkungsmittel und Neutralisator in der Lederindustrie und als Gerinnungsmittel für Kautschuklatex verwendet. Es findet auch Verwendung bei der Herstellung von Begasungsmitteln und Insektiziden. Essigsäure dient als chemisches Zwischenprodukt, als Entkälkungsmittel bei der Ledergerbung, als Lösungsmittel und als Ölquellensäuerungsmittel. Darüber hinaus ist es ein Zusatzstoff für verschiedene Lebensmittel und Glasuren sowie ein Katalysator und ein Veredelungsmittel in der Farbstoff- und Textilindustrie.
Schwache Konzentrationen von Essigsäure (Essig enthält etwa 4 bis 6%) werden durch aerobe Fermentation hergestellt (Acetobacter) von Alkohollösungen. Essigsäure ist eine der am häufigsten verwendeten organischen Säuren. Es wird bei der Herstellung von Celluloseacetat, Vinylacetat, anorganischen Acetaten, organischen Acetaten und Essigsäureanhydrid eingesetzt. Essigsäure selbst wird in der Färberei, der pharmazeutischen Industrie, der Konserven- und Lebensmittelkonservenindustrie und der Pigmentherstellung verwendet.
Chloressigsäure wird in der pharmazeutischen, Farbstoff- und chemischen Industrie als chemisches Zwischenprodukt verwendet. Salicylsäure fungiert als weiteres chemisches Zwischenprodukt, das bei der Synthese von Aspirin und in der Gummi- und Farbstoffindustrie verwendet wird. Benzoesäure, Nonansäure, Ascorbinsäure und Ölsäure (9-Octadecensäure) sind weitere nützliche Verbindungen, die in der Lebensmittel-, Getränke- und pharmazeutischen Industrie zu finden sind.
Palmitinsäure und Stearinsäure haben eine breite Anwendung in Seifen, Kosmetika, Waschmitteln, Schmiermitteln, Schutzbeschichtungen und chemischen Zwischenprodukten. Propionsäure wird in der organischen Synthese verwendet. Es ist auch ein Schimmelhemmer und ein Lebensmittelkonservierungsmittel. Acrylsäure, Methacrylsäure und Crotonsäure werden bei der Herstellung von Harzen und Weichmachern in der Papier-, Kunststoff- und Farbenindustrie eingesetzt. Darüber hinaus ist Acrylsäure Bestandteil von Bohnerwachs-Formulierungen. Crotonsäure findet Verwendung bei der Herstellung von Weichmachern für Synthesekautschuk. Milchsäure, Buttersäure und Gallussäure werden in der Ledergerberei eingesetzt. Milchsäure wird auch in Klebstoffen, Kunststoffen und Textilien verwendet. Es dient als Lebensmittelsäuerungsmittel und als Mittel zur Säuerung von Ölquellen. Glykolsäure wird in der Leder-, Textil-, Galvanik-, Klebstoff- und Metallreinigungsindustrie eingesetzt.
Die Dicarbonsäuren (Bernsteinsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Adipinsäure) und die Tricarbonsäure (Zitronensäure) sind in der Lebensmittel-, Getränke- und pharmazeutischen Industrie nützlich. Bernsteinsäure wird auch bei der Herstellung von Lacken und Farbstoffen verwendet. Maleinsäure wird bei der Herstellung von Kunstharzen und in organischen Synthesen verwendet. Maleinsäure dient als Konservierungsmittel für Öle und Fette; seine Salze werden zum Färben von Baumwolle, Wolle und Seide verwendet. Fumarsäure wird in Polyestern und Alkydharzen, Kunststoffoberflächenbeschichtungen, Lebensmittelsäuerungsmitteln, Tinten und organischen Synthesen verwendet. Der größte Teil der Adipinsäure wird für die Nylonherstellung verwendet, während kleinere Mengen in Weichmachern, synthetischen Schmiermitteln, Polyurethanen und Lebensmittelsäuerungsmitteln verwendet werden.
Oxalsäure ist ein Scheuermittel in der Textilveredelung, Entlackung und Reinigung sowie Bestandteil von Haushaltsformulierungen zur Metallreinigung. Es findet auch Verwendung in der Papier-, Foto- und Gummiindustrie. Oxalsäure wird zum Bedrucken und Färben von Kattun, zum Bleichen von Strohhüten und Leder sowie zum Reinigen von Holz verwendet. Aminosäure wird als Puffermittel und in Synthesen verwendet. Peressigsäure wird als Bleichmittel, Katalysator und Oxidationsmittel verwendet.
Gewerbe Naphthensäure ist normalerweise eine dunkel gefärbte, übel riechende Mischung von Naphthensäuren. Naphthensäuren werden wahrscheinlich durch Oxidation aus Cycloparaffinen in Erdöl gewonnen. Handelsübliche Säuren sind in der Regel viskose Flüssigkeitsgemische und können in niedrig- und hochsiedende Fraktionen getrennt werden. Die Molekulargewichte variieren von 180 bis 350. Sie werden hauptsächlich zur Herstellung von Lacktrocknern verwendet, wo die Metallsalze wie Blei, Kobalt und Mangan als Oxidationsmittel wirken. Metallische Naphthensäuren werden als Katalysatoren in chemischen Prozessen verwendet. Ein industrieller Vorteil ist ihre Löslichkeit in Öl.
Organische Säureanhydride
An Anhydrid ist definiert als ein Oxid, das in Verbindung mit Wasser eine Säure oder Base ergibt. Säureanhydride entstehen durch die Entfernung von Wasser aus zwei Molekülen der entsprechenden Säure, wie zum Beispiel:
2HMnO4 → Mn2O7 + H2O
Die industriell wichtigsten Anhydride sind Essigsäure und Phthalsäure. Essigsäureanhydrid wird in der Kunststoff-, Sprengstoff-, Parfüm-, Lebensmittel-, Textil- und Pharmaindustrie sowie als chemisches Zwischenprodukt eingesetzt. Phthalsäureanhydrid dient als Weichmacher bei der Vinylchloridpolymerisation. Es wird auch zur Herstellung von gesättigten und ungesättigten Polyesterharzen, Benzoesäure, Pestiziden und bestimmten Essenzen und Parfüms verwendet. Phthalsäureanhydrid wird zur Herstellung von Phthalocyanin-Farbstoffen und Alkydharzen verwendet, die in Farben und Lacken verwendet werden. Maleinsäureanhydrid hat auch eine beträchtliche Anzahl von Anwendungen.
Propionsäureanhydrid wird bei der Herstellung von Parfums, Alkydharzen, Arzneimitteln und Farbstoffen verwendet Maleinsäureanhydrid, Trimellithsäureanhydrid und Essigsäureanhydrid Verwendung in der Kunststoffindustrie finden. Trimellithsäureanhydrid (TMA) wird auch in der Farbstoff-, Druck- und Autopolsterindustrie verwendet. Es wird als Härter für Epoxid- und andere Harze, in Vinyl-Weichmachern, Farben, Beschichtungen, Farbstoffen, Pigmenten und einer Vielzahl anderer hergestellter Produkte verwendet. Einige dieser Produkte finden Anwendung in Hochtemperaturkunststoffen, Kabelisolierungen und Dichtungen.
Gefahren
Monocarbonsäuren
Die Monocarbonsäuren mit niedrigem Molekulargewicht sind primäre Reizstoffe und verursachen schwere Gewebeschäden. Bei der Handhabung sind strenge Vorsichtsmaßnahmen erforderlich; Es sollte geeignete Schutzausrüstung zur Verfügung stehen und alle Haut- oder Augenspritzer mit reichlich Wasser gespült werden. Die wichtigsten Säuren dieser Gruppe sind Essigsäure und Ameisensäure.
Das langkettige gesättigte Monocarbonsäuren (Das Fettsäuren) sind nicht reizend und von sehr geringer Toxizität. Sie scheinen im industriellen Einsatz wenig Probleme zu bereiten.
Ungesättigte Monocarbonsäuren sind hochreaktive Substanzen und gelten in konzentrierter Lösung als stark haut-, augen- und atemwegsreizend. Gefahren scheinen eher mit akuten als mit kumulativen Expositionen verbunden zu sein.
Die meisten dieser Säuren scheinen bei geringer chronischer Exposition nur eine minimale Gefahr darzustellen, und viele sind normalerweise in menschlichen Stoffwechselprozessen vorhanden. Bei einigen dieser Säuren treten jedoch primär Reizwirkungen auf, insbesondere in konzentrierten Lösungen oder als Stäube. Sensibilisierung ist selten. Da die Materialien bei Raumtemperatur alle Feststoffe sind, erfolgt der Kontakt normalerweise in Form von Staub oder Kristallen.
Essigsäure. Essigsäuredämpfe können mit Luft explosive Gemische bilden und entweder direkt oder durch die Freisetzung von Wasserstoff eine Brandgefahr darstellen. Eisessig oder Essigsäure in konzentrierter Form sind primäre Hautreizstoffe und führen zu Erythemen (Rötungen), Verätzungen und Blasen. Bei versehentlicher Einnahme wurden schwere ulzeronekrotische Läsionen des oberen Verdauungstraktes mit blutigem Erbrechen, Durchfall, Schock und Hämoglobinurie gefolgt von Harnwegserkrankungen (Anurie und Urämie) beobachtet.
Die Dämpfe wirken reizend auf exponierte Schleimhäute, insbesondere Bindehaut, Nasenrachenraum und obere Atemwege. Eine akute Bronchopneumonie entwickelte sich bei einer Frau, die nach einem Ohnmachtsanfall Essigsäuredämpfe einatmen musste.
Bei mehrjährigen Expositionen gegenüber Konzentrationen bis zu 200 ppm wurden Augenlidödeme mit Hypertrophie der Lymphknoten, Bindehauthyperämie, chronische Pharyngitis, chronische katarrhalische Bronchitis, teilweise asthmatische Bronchitis und Erosionsspuren festgestellt auf der vestibulären Oberfläche der Zähne (Schneide- und Eckzähne).
Das Ausmaß der Akklimatisierung ist bemerkenswert; Eine solche Akklimatisierung bedeutet jedoch nicht, dass nicht auch toxische Wirkungen auftreten. So können Arbeiter nach wiederholter Exposition über Verdauungsstörungen mit Fieber und Verstopfung klagen. Die Haut an den Handflächen ist der größten Belastung ausgesetzt und wird trocken, rissig und hyperkeratotisch, und kleine Schnitte und Abschürfungen heilen nur langsam.
Ameisensäure. Die Hauptgefahr besteht in einer schweren primären Schädigung der Haut, des Auges oder der Schleimhautoberfläche. Eine Sensibilisierung ist selten, kann aber bei einer Person auftreten, die zuvor gegen Formaldehyd sensibilisiert wurde. Unfallverletzungen beim Menschen sind die gleichen wie bei anderen relativ starken Säuren. Es wurden keine verzögerten oder chronischen Wirkungen festgestellt. Ameisensäure ist eine brennbare Flüssigkeit und ihr Dampf bildet mit Luft brennbare und explosive Gemische.
Propionsäure hat in Lösung korrosive Eigenschaften gegenüber mehreren Metallen. Es reizt Augen, Atemwege und Haut. Unter Berücksichtigung des niedrigeren Flammpunkts von Propionsäure gelten die gleichen Vorsichtsmaßnahmen, die für die Exposition gegenüber Ameisensäure empfohlen werden.
Maleinsäure ist eine starke Säure und reizt Haut und Schleimhäute stark. Schwerwiegende Wirkungen, insbesondere am Auge, können bereits bei Konzentrationen von nur 5 % auftreten. Es liegen keine Berichte über kumulative toxische Wirkungen beim Menschen vor. Die Gefahr in der Industrie besteht in einer primären Reizung exponierter Oberflächen, und dies sollte erforderlichenfalls durch die Bereitstellung geeigneter persönlicher Schutzausrüstung, im Allgemeinen in Form von undurchlässigen Handschuhen oder Stulpen, abgewendet werden.
Fumarsäure ist eine relativ schwache Säure und hat eine geringe Löslichkeit in Wasser. Es ist ein normaler Metabolit und oral weniger toxisch als Weinsäure. Es ist ein leicht haut- und schleimhautreizendes Mittel, und es sind keine Probleme bei der industriellen Handhabung bekannt.
Adipinsäure ist nicht reizend und bei Einnahme von sehr geringer Toxizität.
Halogenierte Essigsäuren
Die halogenierten Essigsäuren sind hochreaktiv. Dazu gehören Chloressigsäure, Dichloressigsäure (DCA), Trichloressigsäure (TCA), Bromessigsäure, Iodessigsäure, Fluoressigsäure und Trifluoressigsäure (TFA).
Die halogenierten Essigsäuren verursachen schwere Schäden an Haut und Schleimhäuten und können bei Einnahme wichtige Enzymsysteme im Körper stören. Für ihre Handhabung sind strenge Vorsichtsmaßnahmen erforderlich. Sie sollten in geschlossenen Anlagen hergestellt und verwendet werden, deren Öffnungen auf das Notwendige der Handhabung beschränkt sein sollten. Das Gehäuse sollte mit einer Entlüftung ausgestattet werden, um sicherzustellen, dass Dämpfe oder Staub nicht durch die begrenzten Öffnungen entweichen. Personen, die an den Arbeiten beteiligt sind, sollten persönliche Schutzausrüstung tragen, und bei Bedarf sollten Augenschutzausrüstung und Atemschutzausrüstung zur Verfügung stehen.
Fluoressigsäure. Di- und Trifluoressigsäuren haben eine geringere Toxizität als Monofluoressigsäure (Fluoressigsäure). Monofluoressigsäure und ihre Verbindungen sind stabil, hochgiftig und heimtückisch. Mindestens vier biologische Pflanzen in Südafrika und Australien verdanken ihre Toxizität dieser Säure (Dichapetalum cymosum, Acacia georginae, Palicourea marcgravii) und kürzlich mehr als 30 Arten von Gastrolobium und Oxylobrium in Westaustralien enthalten unterschiedliche Mengen an Fluoracetat.
Der biologische Mechanismus, der für die Symptome einer Fluoracetatvergiftung verantwortlich ist, beinhaltet die „tödliche Synthese“ von Fluorzitronensäure, die wiederum den Tricarbonsäurezyklus blockiert, indem sie das Enzym Aconitase hemmt. Dem resultierenden Energieentzug durch Stoppen des Krebszyklus folgen zelluläre Dysfunktion und Tod. Es ist unmöglich, die toxische Dosis von Fluoressigsäure für den Menschen genau anzugeben; ein wahrscheinlicher Bereich liegt zwischen 2 und 10 mg/kg; aber mehrere verwandte Fluoracetate sind noch giftiger als dieses. Ein oder zwei Tropfen des Giftes durch Einatmen, Verschlucken und Absorption durch Hautschnitte und -abschürfungen oder unbeschädigte Haut können tödlich sein.
Aus einer Untersuchung von Krankengeschichten geht hervor, dass die hauptsächlichen toxischen Wirkungen von Fluoracetaten beim Menschen das Zentralnervensystem und das kardiovaskuläre System betreffen. Schwere epileptiforme Krämpfe wechseln sich mit Koma und Depression ab; der Tod kann durch Asphyxie während eines Krampfanfalls oder durch Atemstillstand eintreten. Die hervorstechendsten Merkmale sind jedoch Herzunregelmäßigkeiten, insbesondere Kammerflimmern und plötzlicher Herzstillstand. Diesen Symptomen (die von den klinisch häufig auftretenden nicht zu unterscheiden sind) geht in der Regel eine anfängliche Latenzzeit von bis zu 6 h voraus, die durch Übelkeit, Erbrechen, übermäßigen Speichelfluss, Taubheitsgefühl, Kribbeln, Oberbauchschmerzen und geistige Besorgnis gekennzeichnet ist; Andere Anzeichen und Symptome, die später auftreten können, sind Muskelzuckungen, niedriger Blutdruck und verschwommenes Sehen.
Chloressigsäure. Dieses Material ist eine hochreaktive Chemikalie und sollte mit Vorsicht behandelt werden. Handschuhe, Schutzbrillen, Gummistiefel und undurchlässige Overalls sind obligatorisch, wenn Arbeiter mit konzentrierten Lösungen in Kontakt kommen.
Andere Säuren
Glykolsäure ist stärker als Essigsäure und verursacht sehr schwere Verätzungen von Haut und Augen. Es sind keine kumulativen Wirkungen bekannt, und es wird angenommen, dass es zu Glycin metabolisiert wird. Bei der Handhabung sind strenge Vorsichtsmaßnahmen erforderlich. Diese ähneln denen, die für Essigsäure erforderlich sind. Konzentrierte Lösungen können Verätzungen der Haut und der Augen verursachen. Es sind keine kumulativen Wirkungen bekannt. Personen, die mit konzentrierten Lösungen dieser Säure umgehen, sollten persönliche Schutzausrüstung tragen.
Sorbinsäure wird als Fungizid in Lebensmitteln eingesetzt. Es ist ein primärer Reizstoff der Haut, und Personen können Empfindlichkeiten dagegen entwickeln. Aus diesen Gründen sollte Hautkontakt vermieden werden.
Salicylsäure ist ein starkes Reizmittel bei Kontakt mit Haut oder Schleimhäuten. Für Anlagenbetreiber sind strenge Vorsichtsmaßnahmen erforderlich.
Anhydride
Säureanhydride haben höhere Siedepunkte als die entsprechenden Säuren. Ihre physiologischen Wirkungen ähneln im Allgemeinen denen der entsprechenden Säuren, aber sie sind stärkere Augenreizstoffe in der Dampfphase und können eine chronische Konjunktivitis hervorrufen. Sie werden bei Kontakt mit Körpergewebe langsam hydrolysiert und können gelegentlich eine Sensibilisierung hervorrufen. Für ausreichende Belüftung sorgen und geeignete persönliche Schutzausrüstung tragen. Unter Umständen, insbesondere bei Wartungsarbeiten, sind geeignete Augenschutzgeräte und Atemschutzgeräte erforderlich.
Bei Arbeitern, die in der Herstellung von Phthalsäure und -anhydrid beschäftigt waren, wurde über Konjunktivitis, blutige Nasenausscheidungen, Atrophie der Nasenschleimhaut, Heiserkeit, Husten und Bronchitis berichtet. Es ist bekannt, dass Phthalsäureanhydrid Bronchialasthma verursacht, und es wurde über Hautsensibilisierung nach längerer Exposition gegenüber Phthalsäureanhydrid berichtet; die Läsion ist normalerweise eine allergische Dermatitis. Ein spezifisches IgE gegen Phthalsäureanhydrid wurde ebenfalls identifiziert.
Phthalsäureanhydrid ist brennbar und stellt eine mäßige Brandgefahr dar. Seine Toxizität ist im Vergleich zu anderen industriellen Säureanhydriden vergleichsweise gering, aber es wirkt haut-, augen- und reizend auf die oberen Atemwege. Da Phthalsäureanhydrid auf trockener Haut keine Wirkung hat, aber auf nasser Haut brennt, ist es wahrscheinlich, dass der eigentliche Reizstoff Phthalsäure ist, die bei Kontakt mit Wasser entsteht.
Phthalsäureanhydrid muss an einem kühlen, gut belüfteten Ort fern von offenen Flammen und oxidierenden Substanzen gelagert werden. Wo es gehandhabt wird, ist eine gute lokale und allgemeine Belüftung erforderlich. In vielen Prozessen wird Phthalsäureanhydrid nicht als Flocken, sondern als Flüssigkeit eingesetzt. Dabei wird es in Tanks zur Anlage gebracht und direkt in das Rohrsystem gepumpt, wodurch ein Kontakt sowie eine Kontamination der Luft mit Staub verhindert wird. Dies hat dazu geführt, dass Reizerscheinungen unter den Arbeitern in solchen Betrieben vollständig verschwunden sind. Die aus flüssigem Phthalsäureanhydrid freigesetzten Dämpfe sind jedoch ebenso reizend wie die Flocken; Es muss daher darauf geachtet werden, Leckagen aus dem Rohrsystem zu vermeiden. Bei Verschütten oder Kontakt mit der Haut sollte diese sofort und wiederholt mit Wasser abgewaschen werden.
Arbeiter, die mit Phthalsäurederivaten umgehen, müssen unter ärztlicher Aufsicht stehen. Auf asthmaähnliche Symptome und Hautsensibilisierung ist besonders zu achten. Wenn solche Symptome bemerkt werden, sollte der Arbeiter an einen anderen Arbeitsplatz versetzt werden. Hautkontakt ist unter allen Umständen zu vermeiden. Geeignete Kleidung, z. B. Gummihandschutz, wird empfohlen. Um sicherzustellen, dass Personen mit Asthma bronchiale, Neurodermitis oder anderen allergischen Erkrankungen nicht mit Phthalsäureanhydrid in Berührung kommen, sind berufsvorbereitende Untersuchungen erforderlich.
Essigsäureanhydrid. Wenn es Hitze ausgesetzt wird, kann Essigsäureanhydrid giftige Dämpfe freisetzen und seine Dämpfe können in Gegenwart von Flammen explodieren. Es kann mit starken Säuren und Oxidationsmitteln wie Schwefelsäure, Salpetersäure, Salzsäure, Permanganaten, Chromtrioxid und Wasserstoffperoxid sowie mit Soda heftig reagieren.
Essigsäureanhydrid ist ein starkes Reizmittel und hat bei Kontakt mit den Augen ätzende Eigenschaften, normalerweise mit verzögerter Wirkung; Kontakt wird von Lakrimation, Photophobie, Konjunktivitis und Hornhautödem gefolgt. Das Einatmen kann zu Reizungen des Nasenrachenraums und der oberen Atemwege mit Brennen, Husten und Atemnot führen; längere Exposition kann zu Lungenödem führen. Verschlucken verursacht Schmerzen, Übelkeit und Erbrechen. Dermatitis kann aus längerer Hautexposition resultieren.
Wenn Kontakte möglich sind, werden Schutzkleidung und Schutzbrillen empfohlen und Augenspül- und Duscheinrichtungen sollten verfügbar sein. Atemschutzgeräte mit Chemikalienkartusche sind zum Schutz vor Konzentrationen bis zu 250 ppm geeignet; bei Konzentrationen von 1,000 ppm werden luftversorgte Atemschutzgeräte mit vollem Okular empfohlen; Im Brandfall ist ein umluftunabhängiges Atemschutzgerät erforderlich.
Buttersäureanhydrid wird durch katalytische Hydrierung von Crotonsäure hergestellt. Buttersäureanhydrid u Propionsäureanhydrid birgt ähnliche Gefahren wie Essigsäureanhydrid.
Maleinsäureanhydrid kann schwere Augen- und Hautverätzungen hervorrufen. Diese können entweder durch Lösung von Maleinsäureanhydrid oder durch den Kontakt von Materialflocken im Herstellungsprozess mit feuchter Haut entstehen. Hautsensibilisierung ist aufgetreten. Es sind strenge Vorsichtsmaßnahmen zu treffen, um den Kontakt der Lösung mit Haut oder Augen zu vermeiden. Geeignete Schutzbrillen und andere Schutzkleidung müssen vom Anlagenpersonal getragen werden; Der leichte Zugang zu Flaschen mit Augenspüllösung ist unerlässlich. Maleinsäureanhydrid ist in fein verteiltem Zustand in der Luft suspendiert und in der Lage, mit der Luft explosionsfähige Gemische zu bilden. Kondensatoren, in denen sich das sublimierte Material in Form feiner Kristalle absetzt, sollten an einem sicheren Ort außerhalb eines bewohnten Raumes aufgestellt werden.
Trimellithsäureanhydrid Es wurde berichtet, dass es bei Arbeitern nach schwerer akuter Exposition zu Lungenödemen und nach Expositionszeiten von Wochen bis Jahren zu einer Sensibilisierung der Atemwege mit Rhinitis und/oder Asthma geführt hat. Es wurden mehrere Vorfälle gemeldet, bei denen es um die beruflichen Auswirkungen einer TMA-Exposition ging. Es wurde berichtet, dass die mehrfache Inhalationsexposition gegenüber einem TMA-haltigen Epoxidharz, das auf erhitzte Rohre gesprüht wurde, bei zwei Arbeitern Lungenödeme verursachte. Expositionshöhen wurden nicht gemeldet, aber es gab keinen Bericht über Reizungen der oberen Atemwege während der Exposition, was darauf hindeutet, dass eine Überempfindlichkeitsreaktion beteiligt gewesen sein könnte.
In einem anderen Bericht wurde bei 14 Arbeitern, die an der Synthese von TMA beteiligt waren, Atemwegssymptome beobachtet, die auf eine Sensibilisierung gegenüber TMA zurückzuführen waren. In dieser Studie wurden drei getrennte Reaktionen festgestellt. Die erste, Rhinitis und/oder Asthma, entwickelte sich über eine Expositionsdauer von Wochen bis Jahren. Nach der Sensibilisierung zeigten exponierte Arbeiter unmittelbar nach der Exposition gegenüber TMA Symptome, die nach Beendigung der Exposition verschwanden. Eine zweite Reaktion, die ebenfalls eine Sensibilisierung beinhaltete, führte 4 bis 8 Stunden nach Ende der Exposition zu verzögerten Symptomen (Husten, Keuchen und Atemnot). Das dritte Syndrom war eine Reizwirkung nach anfänglich hohen Expositionen.
Eine Studie zu gesundheitsschädlichen Wirkungen, die auch Messungen von TMA-Konzentrationen in der Luft umfasste, wurde vom US-amerikanischen National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) durchgeführt. Dreizehn Arbeiter, die an der Herstellung einer Epoxidfarbe beteiligt waren, hatten Beschwerden über Augen-, Haut-, Nasen- und Rachenreizungen, Kurzatmigkeit, Keuchen, Husten, Sodbrennen, Übelkeit und Kopfschmerzen. Die berufsbedingte Exposition in der Luft betrug im Durchschnitt 1.5 mg/m3 TMA (Bereich von „nichts nachgewiesen“ bis 4.0 mg/m3) während der Verarbeitung und 2.8 mg/m3 TMA (Bereich von „nichts nachgewiesen“ bis 7.5 mg/m3) bei Dekontaminationsverfahren.
Experimentelle Studien mit Ratten haben intraalveoläre Blutungen bei subakuten Expositionen gegenüber 0.08 mg/m TMA gezeigt3. Der Dampfdruck bei 20 °C (4 × 10-6 mm Hg) entspricht einer Konzentration von etwas mehr als 0.04 mg/m3.
Oxalsäure und ihre Derivate. Oxalsäure ist eine starke Säure, die in fester Form oder in konzentrierter Lösung Verätzungen der Haut, Augen oder Schleimhäute verursachen kann; Oxalsäurekonzentrationen von nur 5 bis 10 % wirken bei längerer Exposition reizend. Todesfälle beim Menschen wurden nach Einnahme von nur 5 g Oxalsäure verzeichnet. Die Symptome treten schnell auf und sind gekennzeichnet durch einen schockartigen Zustand, Kollaps und krampfartige Anfälle. In solchen Fällen kann es zu einer ausgeprägten Nierenschädigung mit Ausfällung von Calciumoxalat in den Nierentubuli kommen. Es wird angenommen, dass die Krampfanfälle das Ergebnis einer Hypokalzämie sind. Es wurde berichtet, dass eine chronische Hautexposition gegenüber Oxalsäure- oder Kaliumoxalatlösungen lokalisierte Schmerzen und Zyanose in den Fingern oder sogar gangränöse Veränderungen verursacht hat. Dies ist offensichtlich auf eine lokalisierte Absorption der Oxalsäure und eine daraus resultierende Arteriitis zurückzuführen. Chronische systemische Schädigung durch Inhalation von Oxalsäurestaub scheint sehr selten zu sein, obwohl die Literatur den Fall eines Mannes beschreibt, der heißen Oxalsäuredämpfen (die wahrscheinlich ein Oxalsäureaerosol enthielten) mit allgemeinen Symptomen von Gewichtsverlust und chronischem Verlauf ausgesetzt war Entzündung der oberen Atemwege. Aufgrund der stark sauren Natur des Oxalsäurestaubs muss die Exposition sorgfältig kontrolliert und die Konzentration im Arbeitsbereich innerhalb akzeptabler Gesundheitsgrenzen gehalten werden.
Diethyloxalat ist leicht wasserlöslich; in allen Anteilen in vielen organischen Lösungsmitteln mischbar; eine farblose, instabile, ölige Flüssigkeit. Es wird durch Veresterung von Ethylalkohol und Oxalsäure hergestellt. Es wird wie andere flüssige Oxalsäureester als Lösungsmittel für viele Natur- und Kunstharze verwendet.
Die Symptome bei Ratten nach Aufnahme großer Mengen Diethyloxalat sind Atemstörungen und Muskelzuckungen. In den Nierentubuli einer Ratte wurden nach einer oralen Dosis von 400 mg/kg große Mengen an Oxalatablagerungen gefunden. Es wurde berichtet, dass Arbeiter, die über mehrere Monate 0.76 mg/l Diethyloxalat ausgesetzt waren, Beschwerden über Schwäche, Kopfschmerzen und Übelkeit zusammen mit einigen leichten Veränderungen des Blutbildes entwickelten. Aufgrund des sehr niedrigen Dampfdrucks dieser Substanz bei Raumtemperatur könnten die angegebenen Luftkonzentrationen fehlerhaft gewesen sein. Bei diesem Vorgang wurde auch etwas Diamylacetat und Diethylcarbonat verwendet.
Sicherheits- und Gesundheitsmaßnahmen
Alle Säuren sollten fern von Zündquellen und oxidierenden Stoffen gelagert werden. Lagerbereiche sollten gut belüftet sein, um die Ansammlung gefährlicher Konzentrationen zu verhindern. Behälter sollten aus Edelstahl oder Glas sein. Im Falle eines Auslaufens oder Verschüttens sollte Essigsäure durch Auftragen von alkalischen Lösungen neutralisiert werden. Für Fälle von Haut- oder Augenkontakt sollten Augenduschen und Notduschen installiert werden. Die Kennzeichnung und Etikettierung von Behältern ist unerlässlich; Für alle Transportarten ist Essigsäure als gefährlicher Stoff eingestuft.
Um Schäden an den Atemwegen und Schleimhäuten zu vermeiden, sollte die atmosphärische Konzentration von organischen Säuren und Anhydriden mit hohem Dampfdruck unter den maximal zulässigen Werten gehalten werden, indem standardmäßige industrielle Hygienepraktiken wie lokale Absaugung und allgemeine Belüftung angewendet werden, unterstützt durch regelmäßige Messungen atmosphärische Essigsäurekonzentrationen. Der Nachweis und die Analyse erfolgen in Abwesenheit anderer Säuredämpfe durch Einblasen in eine alkalische Lösung und Bestimmung des Restalkaligehalts; in Gegenwart anderer Säuren war früher eine fraktionierte Destillation erforderlich; Für die Bestimmung in Luft oder Wasser steht jetzt jedoch ein gaschromatographisches Verfahren zur Verfügung. Auch die Staubbelastung sollte minimiert werden.
Personen, die mit der reinen Säure oder konzentrierten Lösungen arbeiten, sollten Schutzkleidung, Augen- und Gesichtsschutz, Hand- und Armschutz sowie Atemschutzgeräte tragen. Es sollten angemessene sanitäre Einrichtungen bereitgestellt und eine gute persönliche Hygiene gefördert werden.
Tabellen zu organischen Säuren und Anhydriden
Tabelle 1 - Chemische Informationen.
Tabelle 2 - Gesundheitsrisiken.
Tabelle 3 - Physikalische und chemische Gefahren.
Tabelle 4 - Physikalische und chemische Eigenschaften.