Qu'est-ce que le fluorure d'hydrogène?
Le fluorure d'hydrogène est un composé d'hydrogène et de fluor de formule chimique HF. Le fluor est un membre d'un groupe d'éléments connus sous le nom d'halogènes, qui tous se combinent avec l'hydrogène de manière similaire pour former des halogénures d'hydrogène. À la température ambiante et à la pression normale, le fluorure d'hydrogène est un gaz incolore dont le point d'ébullition est de 19,5 ° C (67,1 ° F), ce qui est beaucoup plus élevé que ceux des autres halogénures d'hydrogène et lui permet d'exister sous forme liquide à des températures normales. . Dans l'eau, il se dissout pour former de l'acide fluorhydrique. Le HF liquide est également appelé acide fluorhydrique anhydre, c'est-à-dire sans eau, et le terme «HF» peut être utilisé pour désigner le gaz, le liquide ou l'acide aqueux.
En solution aqueuse, l’acide fluorhydrique est un acide faible, dû à la liaison hydrogène entre les molécules de HF et d’eau, ce qui limite le degré de dissociation en ions. La liaison hydrogène entre les molécules de HF explique le point d'ébullition du fluorure d'hydrogène relativement élevé par rapport aux autres halogénures d'hydrogène. L'acide réagit avec de nombreux métaux, formant habituellement de l'hydrogène gazeux et un fluorure de métal, par exemple: Mg + 2HF -> MgF 2 + H 2 . Cependant, contrairement à de nombreux acides, il réagit facilement avec la plupart des oxydes métalliques et avec les silicates, y compris le verre, en formant des composés solubles. Pour cette raison, il ne peut pas être stocké dans des bouteilles en verre.
Le fluorure d'hydrogène peut être produit par la réaction d'un fluorure de métal, par exemple le fluorure de calcium, avec de l'acide sulfurique: CaF 2 + H 2 SO 4 -> CaSO 4 + 2HF. Il est produit de cette manière dans l'industrie chimique, à l'aide de fluorite, une forme minérale courante de fluorure de calcium. Les principales utilisations industrielles sont la production de polytétrafluoroéthylène (PTFE), l’industrie des semi-conducteurs pour l’élimination de l’oxyde de silicium, l’extraction de l’uranium de son minerai oxydé, la gravure sur verre et le catalyseur de l’industrie pétrochimique. Il est également utilisé pour éliminer les taches de rouille, car il réagit avec les oxydes métalliques pour former des fluorures solubles. Le fluor est produit industriellement par électrolyse de HF liquide.
En laboratoire, le HF sous forme d'acide fluorhydrique aqueux est utilisé dans l'analyse des minéraux en raison de sa capacité à dissoudre les silicates. Il est également utilisé dans l'analyse du pollen dans des échantillons de sol. Le sol est constitué principalement de matières organiques et minérales, les minéraux étant principalement constitués de carbonates et de silicates. Pour identifier tout pollen présent, ce matériau doit être éliminé et, après traitement avec d'autres réactifs pour éliminer les carbonates et le matériau organique, de l'acide fluorhydrique est utilisé pour éliminer les minéraux silicatés.
Le fluorure d'hydrogène et l'acide fluorhydrique sont hautement toxiques et très corrosifs. L'inhalation de gaz endommage le système respiratoire et peut provoquer un œdème pulmonaire et la mort. Le contact cutané de l'acide fluorhydrique, même dans des solutions très diluées, peut provoquer de graves brûlures et laisser les ions fluorure pénétrer dans le sang. L'acide est absorbé très rapidement par la peau externe et tue les tissus vivants situés en dessous, principalement en raison de la combinaison de l'ion fluorure avec les ions calcium et de la précipitation du fluorure de calcium insoluble. Le calcium est essentiel au métabolisme cellulaire et au fonctionnement des organes vitaux. son élimination du système peut entraîner une maladie appelée hypocalcémie, pouvant entraîner la mort par arrêt cardiaque ou une défaillance de plusieurs organes.
En raison de ces risques, le fluorure d'hydrogène et l'acide fluorhydrique doivent être manipulés avec précaution et des précautions de sécurité strictes sont normalement observées lors de leur utilisation. L'ingestion, l'inhalation ou le contact cutané avec l'HF nécessite des soins médicaux urgents, même en l'absence de symptômes immédiats, car avec les solutions diluées, les effets peuvent être différés. Les déversements sur au moins 2% de la surface du corps sont considérés comme une menace de mort, en raison du risque que des quantités importantes d'ions fluorure pénètrent dans le sang. L'application de gel de gluconate de calcium sur la zone touchée fournit des ions calcium qui se lient aux ions fluorure, contribuant ainsi à minimiser les dommages et à prévenir l'hypocalcémie.