有機酸及其衍生物涵蓋範圍廣泛的物質。 它們幾乎用於所有類型的化學製造。 由於有機酸基團成員化學結構的多樣性，可能會發生多種毒性作用。 這些化合物具有主要的刺激作用，其程度部分取決於酸解離和水溶性。 有些可能會造成類似於強無機酸的嚴重組織損傷。 也可能發生敏化，但酸酐比酸更常見。
就本文而言，有機酸可分為飽和單羧酸和不飽和單羧酸、脂肪族二羧酸、鹵代乙酸、各種脂肪族單羧酸和芳香族羧酸。 許多羧酸因其在食品、飲料、藥物和一系列製造過程中的用途而具有重要意義。 以下是最常見的：己二酸、壬二酸、富馬酸、衣康酸、馬來酸、蘋果酸、丙二酸、草酸、庚二酸、癸二酸、琥珀酸、酒石酸和硫代蘋果酸。
長鏈飽和單羧酸 是 脂肪酸 並且主要來自自然資源。 合成脂肪酸也可以通過使用金屬催化劑對石蠟（脂肪烴）進行空氣氧化來製造。 它們也可以通過用燒鹼氧化醇來生產。
用途
有機酸用於塑料、制革、紡織、造紙、金屬、製藥、食品、飲料和化妝品行業。 香水、除草劑、染料、潤滑劑和清潔劑中也含有有機酸。
甲酸 和 醋酸 是飽和單羧酸組中的主要工業化學品。 甲酸主要用於紡織和皮革工業。 它用作許多天然和合成纖維的染料吸盡劑，並用作鉻染中的還原劑。 甲酸在皮革工業中用作脫灰劑和中和劑，並用作膠乳的凝固劑。 它還可用於製造熏蒸劑和殺蟲劑。 乙酸用作化學中間體、皮革鞣製過程中的脫灰劑、溶劑和油井酸化劑。 此外，它還是各種食品和釉料的添加劑，在染料和紡織工業中用作催化劑和整理劑。
弱濃度的醋酸（醋中約含 4 至 6%）是通過有氧發酵產生的（醋) 酒精溶液。 乙酸是應用最廣泛的有機酸之一。 用於生產醋酸纖維素、醋酸乙烯酯、無機醋酸酯、有機醋酸酯和醋酸酐。 乙酸本身用於印染工業、製藥工業、罐頭和食品防腐工業以及顏料生產。
氯乙酸 用作醫藥、染料和化學工業的化學中間體。 水楊酸 用作合成阿司匹林以及橡膠和染料工業的另一種化學中間體。 苯甲酸、壬酸、抗壞血酸 和 油酸 (9-十八碳烯酸) 是食品、飲料和製藥行業中發現的其他有用化合物。
棕櫚酸 和 硬脂酸 在肥皂、化妝品、洗滌劑、潤滑劑、防護塗料和中間化學品中有廣泛的應用。 丙酸 用於有機合成。 它也是一種黴菌抑製劑和食品防腐劑。 丙烯酸、甲基丙烯酸 和 巴豆酸 在造紙、塑料和油漆工業中用於製造樹脂和增塑劑。 此外，丙烯酸是地板拋光劑配方中的一種成分。 巴豆酸可用於製造合成橡膠的軟化劑。 乳酸、丁酸 和 沒食子酸 受僱於製革業。 乳酸還用於粘合劑、塑料和紡織品。 它用作食品酸化劑和油井酸化劑。 乙醇酸 用於皮革、紡織、電鍍、粘合劑和金屬清洗工業。
二羧酸（琥珀酸、馬來酸、富馬酸、己二酸） 和三羧酸（檸檬酸） 可用於食品、飲料和製藥行業。 琥珀酸還用於製造漆和染料。 馬來酸用於製造合成樹脂和有機合成。 馬來酸可作為油脂的防腐劑； 其鹽類用於棉、羊毛和絲綢的染色。 富馬酸用於聚酯和醇酸樹脂、塑料表面塗料、食品酸化劑、油墨和有機合成。 大部分己二酸用於尼龍生產，少量用於增塑劑、合成潤滑劑、聚氨酯和食品酸化劑。
草酸 是紡織品整理、剝離和清潔中的去污劑，也是用於金屬清潔的家用配方的組成部分。 它還可用於造紙、攝影和橡膠工業。 草酸用於印花布印染、漂白草帽和皮革、清潔木材等。 氨基乙酸 用作緩沖劑和合成。 過氧乙酸 用作漂白劑、催化劑和氧化劑。
商鋪 環烷酸 通常是環烷酸的深色惡臭混合物。 環烷酸來源於石油中的環烷烴，可能是通過氧化得到的。 商業酸通常是粘性液體混合物，可以分離為低沸點和高沸點餾分。 分子量從 180 到 350 不等。它們主要用於製備油漆乾燥劑，其中金屬鹽（如鉛、鈷和錳）充當氧化劑。 金屬環烷酸在化學過程中用作催化劑。 一個工業優勢是它們在油中的溶解度。
有機酸酐
An 酐 定義為一種氧化物，當與水結合時，會產生酸或鹼。 酸酐是從相應酸的兩個分子中除去水而得到的，例如：
2HMnO4 → 錳2O7 + H.2O
在工業上，最重要的酸酐是乙酸和鄰苯二甲酸。 醋酸酐 用於塑料、炸藥、香料、食品、紡織和醫藥工業，並用作化工中間體。 鄰苯二甲酸酐 在氯乙烯聚合中用作增塑劑。 還用於生產飽和和不飽和聚酯樹脂、苯甲酸、農藥以及某些香精和香料。 鄰苯二甲酸酐用於生產用於油漆和清漆的酞菁染料和醇酸樹脂。 馬來酸酐也有大量的應用。
丙酸酐 用於製造香水、醇酸樹脂、藥物和染料，同時 馬來酸酐、偏苯三酸酐 和 醋酸酐 在塑料工業中找到用途。 偏苯三酸酐 (TMA) 還用於染料、印刷和汽車內飾行業。 它用作環氧樹脂和其他樹脂的固化劑，用於乙烯基增塑劑、油漆、塗料、染料、顏料和各種其他製成品。 其中一些產品可用於高溫塑料、電線絕緣層和墊圈。
危害性
一元羧酸
低分子量一元羧酸是主要刺激物並且對組織產生嚴重損傷。 處理時必須採取嚴格的預防措施； 應配備合適的防護設備，並用大量水沖洗任何皮膚或眼睛飛濺物。 該組中最重要的酸是乙酸和甲酸。
長鏈飽和單羧酸 （“ 脂肪酸） 無刺激性，毒性極低。 它們似乎在工業應用中幾乎沒有問題。
不飽和單羧酸 是高反應性物質，在濃溶液中被認為是皮膚、眼睛和呼吸道的嚴重刺激物。 危險似乎與急性而不是累積接觸有關。
這些酸中的大多數似乎對低水平長期接觸的危害很小，而且許多酸通常存在於人體代謝過程中。 然而，許多這些酸都存在主要的刺激作用，特別是在濃縮溶液或粉塵中。 致敏是罕見的。 由於這些材料在室溫下都是固體，接觸通常以灰塵或晶體的形式存在。
醋酸. 乙酸蒸氣可能與空氣形成爆炸性混合物，直接或通過釋放氫氣構成火災危險。 冰醋酸或濃縮形式的醋酸是主要的皮膚刺激物，會產生紅斑（變紅）、化學灼傷和水泡。 在意外攝入的情況下，觀察到上消化道嚴重的潰瘍壞死性病變，伴有血性嘔吐、腹瀉、休克和血紅蛋白尿，隨後出現泌尿系統疾病（無尿和尿毒症）。
蒸氣對暴露的粘膜有刺激作用，特別是結膜、鼻咽和上呼吸道。 一名婦女在暈厥發作後被迫吸入醋酸蒸氣，患上了急性支氣管肺炎。
多年暴露於濃度高達 200 ppm 的工人被發現患有眼瞼水腫，伴有淋巴結肥大、結膜充血、慢性咽炎、慢性卡他性支氣管炎，在某些情況下，還有喘息性支氣管炎和侵蝕痕跡在牙齒的前庭表面（切牙和犬齒）。
適應的程度是顯著的； 然而，這種適應並不意味著不會發生毒性作用。 例如，在反復接觸後，工人可能會抱怨出現胃灼熱和便秘等消化系統疾病。 手掌上的皮膚最容易暴露在外，變得乾燥、開裂和角化過度，任何小的割傷和擦傷都很難癒合。
甲酸. 主要危害是對皮膚、眼睛或粘膜表面造成嚴重的初級損傷。 過敏是罕見的，但可能發生在以前對甲醛過敏的人身上。 人的意外傷害與其他相對強的酸相同。 沒有註意到延遲或慢性影響。 甲酸是易燃液體，其蒸氣與空氣形成易燃易爆的混合物。
丙酸 在溶液中對多種金屬具有腐蝕性。 對眼睛、呼吸系統和皮膚有刺激性。 考慮到丙酸的閃點較低，推薦的甲酸暴露預防措施同樣適用。
馬來酸 是一種強酸，會對皮膚和粘膜產生明顯的刺激。 低至 5% 的濃度可能會產生嚴重的影響，尤其是對眼睛的影響。 沒有關於人類累積毒性作用的報告。 工業中的危險主要是對暴露表面的刺激，必要時應通過提供適當的個人防護設備（通常為防滲手套或手套）來避免這種情況。
富馬酸 是一種相對較弱的酸，在水中的溶解度較低。 它是一種正常代謝物，口服毒性低於酒石酸。 它對皮膚和粘膜有輕微的刺激作用，並且工業處理沒有已知問題。
己二酸 無刺激性，攝入時毒性極低。
鹵化乙酸
鹵代乙酸具有高反應性。 它們包括氯乙酸、二氯乙酸（DCA）、三氯乙酸（TCA）、溴乙酸、碘乙酸、氟乙酸和三氟乙酸（TFA）。
鹵化乙酸會對皮膚和粘膜造成嚴重損害，攝入後可能會干擾體內必需的酶系統。 對其處理必須採取嚴格的預防措施。 它們應在封閉的廠房內製備和使用，其中的開口應限於操作的需要。 外殼應採用排氣通風，以確保煙霧或灰塵不會通過有限的開口逸出。 作業人員應穿戴個人防護用品，必要時應配備眼部防護用品和呼吸防護用品。
氟乙酸. 二氟和三氟乙酸的毒性低於單氟乙酸（氟乙酸). 一氟乙酸及其化合物性質穩定，毒性大且陰險。 南非和澳大利亞至少有四種生物植物對這種酸具有毒性（Dichapetalum cymosum、Acacia georginae、Palicurea marcgravii), 最近有 30 多種 天麻屬 和 尖刺 在西澳大利亞發現含有不同數量的氟乙酸鹽。
導致氟乙酸鹽中毒症狀的生物學機制涉及氟檸檬酸的“致死合成”，而氟檸檬酸又通過抑制順烏頭酸酶來阻斷三羧酸循環。 克雷布斯循環停止導致的能量剝奪導致細胞功能障礙和死亡。 不可能具體說明氟乙酸對人體的毒性劑量； 可能的範圍在 2 到 10 mg/kg 之間； 但幾種相關的氟乙酸酯的毒性甚至比這更大。 通過皮膚切口和擦傷或未受損的皮膚吸入、攝入和吸收一兩滴毒物可能是致命的。
從對醫院病歷的研究中可以明顯看出，氟乙酸鹽對人體的主要毒性作用涉及中樞神經系統和心血管系統。 嚴重的癲癇樣抽搐與昏迷和抑鬱交替出現； 死因可能是抽搐時窒息或呼吸衰竭。 然而，最突出的特徵是心臟不規則，特別是心室顫動和心臟驟停。 這些症狀（與臨床上經常遇到的症狀難以區分）通常先有長達 6 小時的初始潛伏期，其特徵是噁心、嘔吐、流涎過多、麻木、刺痛感、上腹痛和精神緊張； 隨後可能出現的其他體徵和症狀包括肌肉抽搐、低血壓和視力模糊。
氯乙酸. 這種材料是一種高反應性化學品，應小心處理。 當工人接觸濃縮溶液時，手套、護目鏡、膠靴和防滲工作服是強制性的。
其他酸
乙醇酸 比醋酸強，會對皮膚和眼睛造成非常嚴重的化學灼傷。 沒有已知的累積效應，據信它會被代謝為甘氨酸。 對其處理必須採取嚴格的預防措施。 這些類似於乙酸所需的那些。 濃縮溶液會導致皮膚和眼睛灼傷。 沒有已知的累積效應。 處理這種酸的濃縮溶液的人員應佩戴個人防護設備。
山梨酸 在食品中用作殺菌劑。 它是皮膚的主要刺激物，個人可能對其產生敏感性。 由於這些原因，應避免與皮膚接觸。
水楊酸 與皮膚或粘膜接觸時具有強烈的刺激性。 工廠操作員必須採取嚴格的預防措施。
酸酐
酸酐的沸點高於相應的酸。 它們的生理作用通常類似於相應酸的作用，但它們在氣相中對眼睛的刺激作用更強，並可能導致慢性結膜炎。 它們在與身體組織接觸時會緩慢水解，偶爾會引起過敏。 應提供充足的通風並穿戴合適的個人防護裝備。 在某些情況下，特別是與維護工作相關的情況下，需要合適的眼睛保護設備和呼吸保護設備。
有報告稱，從事鄰苯二甲酸和酸酐生產的工人出現結膜炎、鼻腔排泄物帶血、鼻粘膜萎縮、聲音嘶啞、咳嗽和支氣管炎。 人們已經認識到鄰苯二甲酸酐會引起支氣管哮喘，並且有報導稱長期接觸鄰苯二甲酸酐會導致皮膚過敏； 病變通常是過敏性皮炎。 還鑑定了一種針對鄰苯二甲酸酐的特異性 IgE。
鄰苯二甲酸酐 易燃並構成中度火災危險。 與其他工業酸酐相比，它的毒性相對較低，但它會刺激皮膚、眼睛和上呼吸道。 由於鄰苯二甲酸酐對乾性皮膚沒有影響，但會灼傷濕性皮膚，因此實際刺激物很可能是鄰苯二甲酸，它與水接觸時會形成。
苯酐必須儲存在陰涼、通風良好的地方，遠離明火和氧化性物質。 處理時需要良好的局部和全面通風。 在許多過程中，鄰苯二甲酸酐不是以薄片形式使用，而是以液體形式使用。 當這樣使用時，它被裝在罐子裡帶到工廠並直接泵入管道系統，防止接觸以及空氣被灰塵污染。 這導致這些工廠的工人中的刺激表現完全消失。 然而，從液態鄰苯二甲酸酐中釋放出的蒸氣與薄片一樣具有刺激性； 因此，必須小心避免管道系統發生任何洩漏。 如果濺出或接觸到皮膚，應立即用水反復清洗。
處理鄰苯二甲酸衍生物的工人必須接受醫療監督。 應特別注意哮喘樣症狀和皮膚過敏。 如果注意到任何此類症狀，則應將工人轉移到另一份工作。 在任何情況下都應避免皮膚接觸。 建議穿上合適的衣服，例如橡膠護手。 必須進行就業前檢查，以確保患有支氣管哮喘、濕疹或其他過敏性疾病的人員不會接觸鄰苯二甲酸酐。
醋酸酐. 醋酸酐遇熱會放出有毒煙霧，其蒸氣遇明火會爆炸。 與硫酸、硝酸、鹽酸、高錳酸鹽、三氧化鉻、過氧化氫等強酸和氧化劑以及蘇打能劇烈反應。
醋酸酐是一種強烈的刺激物，與眼睛接觸具有腐蝕性，通常起效遲緩； 接觸後會出現流淚、畏光、結膜炎和角膜水腫。 吸入可引起鼻咽和上呼吸道刺激，伴有燒灼感、咳嗽和呼吸困難； 長時間接觸可能導致肺水腫。 攝入會導致疼痛、噁心和嘔吐。 皮膚長時間暴露會導致皮炎。
如果可能接觸，建議穿戴防護服和護目鏡，並應提供洗眼器和淋浴設施。 化學墨盒呼吸器適用於防護濃度高達 250 ppm； 對於 1,000 ppm 的濃度，建議使用帶有完整目鏡的供氣呼吸器； 發生火災時必須使用自給式呼吸器。
丁酸酐 由巴豆酸催化加氫制得。 丁酸酐和 丙酸酐 存在類似於醋酸酐的危害。
馬來酸酐 會導致嚴重的眼睛和皮膚灼傷。 這些可以通過馬來酸酐溶液或在製造過程中與潮濕皮膚接觸的材料薄片產生。 發生皮膚過敏。 應採取嚴格的預防措施以防止溶液接觸皮膚或眼睛。 工廠操作員必須佩戴合適的護目鏡和其他防護服； 準備好取用眼部沖洗液瓶是必不可少的。 當以細碎狀態懸浮在空氣中時，馬來酸酐能夠與空氣形成爆炸性混合物。 昇華材料以細晶體形式沉澱在其中的冷凝器應位於有人居住的房間外的安全位置。
偏苯三酸酐 據報導，工人在嚴重急性接觸後會引起肺水腫，並在接觸數周至數年後引起氣道過敏，並伴有鼻炎和/或哮喘。 已經報導了幾起涉及暴露於 TMA 的職業影響的事件。 據報導，兩名工人因多次吸入噴灑在加熱管道上的含有 TMA 的環氧樹脂而導致肺水腫。 沒有報告暴露水平，但沒有報告在暴露過程中出現上呼吸道刺激，這表明可能涉及過敏反應。
在另一份報告中，觀察到 14 名參與 TMA 合成的工人因對 TMA 過敏而出現呼吸道症狀。 在這項研究中，記錄了三個不同的反應。 第一種是鼻炎和/或哮喘，在數周至數年的接觸時間內發展。 一旦被致敏，暴露的工人在暴露於 TMA 後立即表現出症狀，並在暴露停止時停止。 第二種反應也涉及致敏，在接觸停止後 4 至 8 小時產生延遲症狀（咳嗽、喘息和呼吸困難）。 第三種綜合症是最初高暴露後的刺激作用。
美國國家職業安全與健康研究所 (NIOSH) 進行了一項對健康不利影響的研究，該研究還涉及測量空氣中 TMA 的濃度。 參與生產環氧樹脂塗料的 1.5 名工人抱怨眼睛、皮膚、鼻子和喉嚨受到刺激、呼吸急促、喘息、咳嗽、胃灼熱、噁心和頭痛。 職業空氣接觸水平平均為 XNUMX mg/m3 TMA（範圍從“未檢測到”到 4.0 mg/m3) 在加工操作和 2.8 mg/m3 TMA（範圍從“未檢測到”到 7.5 mg/m3) 在去污過程中。
對大鼠的實驗研究表明，亞急性暴露於 0.08 mg/m 的 TMA 會導致肺泡內出血3. 20 °C (4 × 10-6 mm Hg) 對應的濃度略高於 0.04 mg/m3.
草酸及其衍生物. 草酸是一種強酸，以固體形式或濃溶液形式存在時，會導致皮膚、眼睛或粘膜灼傷； 如果長時間接觸，低至 5% 至 10% 的草酸濃度會產生刺激。 僅攝入 5 克草酸便可導致人類死亡。 症狀出現迅速，並以休克樣狀態、虛脫和抽搐發作為特徵。 這些病例可能顯示出明顯的腎損傷，並伴有腎小管中草酸鈣的沉澱。 驚厥性癲癇發作被認為是低鈣血症的結果。 據報導，皮膚長期接觸草酸或草酸鉀溶液會導致手指局部疼痛和紫紺，甚至壞疽性改變。 這顯然是由於草酸的局部吸收和由此產生的動脈炎。 吸入草酸粉塵引起的慢性全身損傷似乎非常罕見，儘管文獻描述了一名男子暴露於熱草酸蒸氣（可能含有草酸氣溶膠）並出現體重減輕和慢性病等全身症狀的案例上呼吸道炎症。 由於草酸粉塵的強酸性，必須小心控制接觸，並將工作區濃度保持在可接受的健康限度內。
草酸二乙酯 微溶於水； 可在多種有機溶劑中以任何比例混溶； 無色、不穩定的油狀液體。 由乙醇與草酸酯化而得。 與其他液體草酸酯一樣，它被用作許多天然和合成樹脂的溶劑。
大鼠攝入大量草酸二乙酯後的症狀是呼吸障礙和肌肉抽搐。 大鼠口服 400 mg/kg 後，在腎小管中發現大量草酸鹽沉積物。 據報導，在幾個月內接觸到 0.76 mg/l 草酸二乙酯的工人出現了虛弱、頭痛和噁心的症狀，同時血細胞計數也出現了一些輕微的變化。 由於該物質在室溫下的蒸氣壓非常低，因此報告的空氣濃度可能有誤。 在該操作中還使用了一些乙酸二戊酯和碳酸二乙酯。
安全衛生措施
所有酸都應遠離所有火源和氧化物質存放。 儲存區應通風良好，以防止危險濃度的積累。 容器應該是不銹鋼或玻璃的。 如果發生洩漏或溢出，應使用鹼性溶液中和乙酸。 應安裝洗眼器和緊急淋浴器以處理皮膚或眼睛接觸的情況。 容器的標記和標籤是必不可少的； 對於所有形式的運輸，醋酸都被歸類為危險物質。
為防止對呼吸系統和粘膜造成損害，應使用標準工業衛生措施（例如局部排氣通風和全面通風）將大氣中具有高蒸氣壓的有機酸和酸酐的濃度保持在最大允許水平以下，並通過定期測定大氣中的乙酸濃度。 在沒有其他酸蒸氣的情況下，通過在鹼性溶液中鼓泡和測定殘留鹼的方法進行檢測和分析； 在存在其他酸的情況下，過去必須進行分餾； 但是，現在可以使用氣相色譜法在空氣或水中進行測定。 也應盡量減少粉塵暴露。
使用純酸或濃溶液的人員應穿戴防護服、眼睛和麵部保護裝置、手和手臂保護裝置以及呼吸防護設備。 應提供足夠的衛生設施，並鼓勵保持良好的個人衛生習慣。
有機酸和酸酐表
表格1 - 化學信息。
表格2 - 健康危害。
表格3 - 物理和化學危害。
表格4 - 物理和化學特性。