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酒石酸常用于制、媒染劑和鞣劑等，也常用作拆分外消旋堿性化合物的試劑。它也是食品添加劑中的酸味劑，酸感優于蘋果酸、乳酸等。它的幾種鹽都有重要應用，例如實驗室中用酒石酸鉀鈉配制斐林試劑，用于鑒定有機分子結構中醛基官能團。它的鉀鈉鹽又叫羅謝爾鹽，其晶體在壓力作用下發生極化而使兩端表面產生電勢差(壓電效應)，借此可以制成壓電元件，用于無線電和有線電廣播的受話器和拾音器。上將(俗稱)用于血吸蟲病。

酒石酸廣泛用作飲料和其他食品的酸味劑，用于葡萄酒、軟飲料、糖果、面包、某些膠狀甜食。利用其光學活性，作為化學拆分劑，用于制造抗病中間體DL-氨基丁醇的拆分；還可以作為手性原料用于酒石酸衍生物的合成；利用其酸性，作為滌綸織物樹脂整理的催化劑，谷維素生產的PH調節劑；利用其絡合性，用作電鍍、脫硫、酸洗以及化學分析、檢驗中的絡合劑、掩蔽劑、螯合劑、印染的防染劑；利用其還原性，用作化學制鏡的還原劑。照相的顯影劑。還能與多種金屬離子絡合，可作金屬表面的清洗劑和拋光劑。

以制造葡萄酒時生成的酒石為原料，將其轉化為鈣鹽，再用稍過量的稀酸使其分解而得。或以順丁烯二酸和為原料，在一定溫度下轉化為環氧丁二酸，再水解得DL-酒石酸。也可由化學合成法制得的環氧琥珀酸，經琥珀酸諾卡氏菌所含的開環酶的作用而得L(-)酒石酸。2.將蒸餾水加到工業品酒石酸中，通蒸氣加熱并攪拌使之溶解。加入適量活性炭，充分攪拌后靜置，過濾，濾液加熱濃縮至表面結膜時，趁熱抽濾，濾液冷卻結晶，待完全后，結晶用少量蒸餾水洗淋后于30～40℃下平鋪干燥至不沾勺即可。若控制活性炭脫色溫度為80℃，過濾后于80℃減壓濃縮，冷卻結晶，將得到的結晶在非鐵質容器中重結晶精制低溫下烘干，可得左旋酒石酸L-酒石酸成品。