FLUORURE D'HYDROGÈNE

Formule brute : HF

Masse moléculaire : 20,01 g

Point d'ébullition : 19,5 ⁰C

Point de fusion : — 83,1 ⁰C

Température critique : 188 ⁰C.

Gaz incolore d'odeur piquante fumant dans l'air.

Le fluorure d'hydrogène bout déjà à la température ordinaire, mais, refroidi, il forme un liquide léger, mobile et très hygroscopique. Au point d'ébullition et sous forte pression, il a un poids moléculaire correspondant à la formule H₄F₄, mais il se dissocie par baisse de la pression ou par élévation de la température ; ce n'est qu'à partir de 85 ⁰C qu'il ne contient que des molécules HF. Au-delà de cette température, sa masse moléculaire reste invariable. Pour le liquide ou le solide, on ne peut pas donner une formule sûre, à cause de l'état variable de polymérisation. Il a donc des propriétés physiques anormales par rapport à celles des autres halogénures d'hydrogène. À l'état liquide, il a une constante diélectrique voisine de celle de l'eau. Il se mélange à l'eau en toutes proportions en donnant des solutions désignées par le nom d'acide fluorhydrique et qui, contrairement aux autres halogénures d'hydrogène qui sont des acides forts, sont des acides faibles (très partiellement ionisés) et dont le degré de dissociation dépend de l'état de polymérisation. La solution commerciale contient 40 p. 100 de fluorure d'hydrogène (d = 1,13) environ, doit être manipulée avec soin et surtout ne pas être respirée, car elle attaque fortement tous les tissus de l'organisme. La solution à 35,35 p. 100 en poids constitue un mélange azéotropique dont la température d'ébullition est de 120 ⁰C.

L'acide fluorhydrique se comporte comme un quadriacide de formule (HF)₄, formant quatre séries de sels, parmi lesquels les alcalins sont tous très solubles dans l'eau et complètement ionisés en solution diluée. Tous les sels solubles sont des antiseptiques forts.

On prépare le fluorure d'hydrogène par action de l'acide sulfurique sur la fluorine (spath-fluor, CaF₂) pulvérisée en chauffant légèrement :

CaF₂ + H₂SO₄ → H₂F₂ + CaSO₄.

On opère dans des récipients en platine ou en cornues de plomb, et le gaz libéré est recueilli par condensation dans des récipients en gutta-percha ou en verre entièrement paraffiné, car il attaque aussi bien le verre que la porcelaine (ainsi que tous les métaux, sauf le platine).

Le fluorure d'hydrogène sert à la préparation de nombreux sels minéraux et composés organiques du fluor utilisés dans l'industrie, comme par exemple le fluorure d'aluminium employé comme électrolyte pour la préparation de l'aluminium métallique. Plus particulièrement, l'industrie nucléaire en utilise de grandes quantités pour la fabrication de l'hexafluorure d'uranium, gaz servant à la concentration de l'uranium naturel en isotope 235 (fissile) par diffusion gazeuse. De nombreux mélanges de fluorochlorocarbures ou fluorobromocarbures sont employés comme mélanges réfrigérants (fréons) et comme gaz propulseurs des aérosols ou comme matières plastiques. Le fluorure d'hydrogène formé par action directe du fluor sur l'hydrogène dégage une grande quantité d'énergie et possède une excellente impulsion spécifique, d'où son emploi pour la propulsion des fusées (propergols). Il est aussi souvent employé comme catalyseur dans de nombreuses réactions organiques. L'industrie en emploie d'importantes quantités pour le nettoyage des métaux, le polissage et la gravure du verre.

— Bernard CARTON