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LE FLUOR
Exemple de minéraux
contenant du Fluor
La fluorine
du latin fluor, «!écoulement!»,
symbole F et de numéro atomique 9, c'est un halogènes. Ce gaz fut
découvert en 1771 par le chimiste suédois Carl Wilhelm Scheele et le
chimiste français Henri Moissan l'isola par électrolyse en 1886 .
État naturel
Le fluor est relativement
abondant dans la nature. Il existe toujours sous forme combinée,
principalement dans la fluorite, ou fluorure de calcium (CaF2), ainsi que
dans la cryolite (Na3AlF6) et l'apatite. Le fluor est
également présent sous forme de fluorures, composés constitués de fluor et
d'un autre élément, dans l'eau de mer, dans les rivières, dans les sources
minérales, dans les racines de certaines herbes et dans les os et les
dents des animaux.
Propriétés
À température et pression
ambiantes, le fluor est un gaz de couleur jaune pâle, légèrement plus
lourd que l'air (densité de 1,3),il est très toxique, a une odeur forte et
désagréable. Il a une masse atomique de 18,9984, une température de fusion
de -!219,6!°C et bout à -!188!°C. Il est l'élément le plus
électronégatif et le plus réactif de tous les éléments chimiques. il a
une grande aptitude à capter un électron et se combine spontanément avec
la plupart des éléments. Avec les halogènes, il forme des combinaisons
telles que BrF3 ou ClF3. La préparation du fluor libre est difficile
car il est très réactif et les composés obtenus sont très stables. Le
fluor gazeux peut cependant être préparé par électrolyse d'un fluorure
acide, tel que le composé de formule KF, 3HF. On liquéfie ensuite le
produit obtenu par passage du gaz dans un tube en métal ou en caoutchouc
plongé dans de l'air liquide.
Le fluor et de nombreux
fluorures, tels que l'acide fluorhydrique et le fluorure de sodium, sont
extrêmement toxiques. La présence d'un peu de fluorures dans l'eau
diminue l'apparition des caries dentaires , alors que de grandes
quantités fragilisent l'émail des dents.
En raison de leur très
grande stabilité thermique et chimique, les composés organiques fluorés
ont de nombreuses applications. Par exemple, les hydrocarbures liquides
fluorés dérivés du pétrole sont utilisés comme lubrifiants très stables.
L'hexafluorure d'uranium, seul dérivé gazeux de l'uranium, est utilisé
dans le procédé de diffusion gazeuse pour fournir le combustible des
centrales nucléaires.
Dérivés du fluor
Chlorofluorocarbones
Les chlorofluorocarbones,
ou C.F.C., composés liquides ou gazeux de chlore, de fluor et de carbone,
sont utilisés comme agents de dispersion dans les pulvérisateurs
d'aérosols et comme réfrigérants. C'est par exemple le cas du Fréon,
marque déposée désignant des C.F.C. ininflammables et peu toxiques. Ce
sont les dérivés chlorofluorés les plus utilisés.
En 1974, des scientifiques
découvrirent que ces composés atteignent la stratosphère et contribuent à
la destruction de la couche d'ozone. Ces découvertes furent confirmées à
la fin des années 1980, et la production des chlorofluorocarbones fut
limitée, voire interdite, dans de nombreux pays (voir
Environnement).
Acide fluorhydrique
L'acide fluorhydrique (HF),
l'un des composés fluorés les plus importants, est préparé par chauffage
d'une solution de fluorure de calcium dans l'acide sulfurique. La solution
aqueuse de cet acide, utilisée dans le commerce, est obtenue en
introduisant les vapeurs du fluorure d'hydrogène anhydre dans un récipient
en plomb contenant de l'eau distillée. L'acide fluorhydrique est
extrêmement caustique et doit donc être stocké dans des récipients en
plomb, en acier ou en plastique. Il attaque un grand nombre de métaux et
dissout la silice. Ainsi, il est utilisé pour graver le verre depuis le
XVIIe siècle et est très employé en synthèse organique.
Téflon
Le Téflon, marque déposée,
est un haut polymère fluoré imperméable à l'eau et aux graisses, très
résistant aux températures élevées, à la plupart des produits chimiques et
à la corrosion. Ces propriétés remarquables sont dues à la présence du
fluor dans les macromolécules. Le Téflon est, entre autres, utilisé dans
les revêtements intérieurs des poêles, dans d'autres ustensiles de cuisine
et dans certaines pièces automobiles.
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