Henri Moissan

“ Lorsque, après cette étude générale des fluorures, M. Fremy reprit l’action du chlore sur les fluorures de plomb, d’antimoine, de mercure et d’argent, il montra nettement la presque impossibilité d’obtenir à cette époque ces fluorures absolument secs. Aussi l’on comprend que, dans ses recherches électrolytiques, ce savant se soit adressé surtout au fluorure de calcium.
Ayant vu combien les fluorures retiennent l’eau avec énergie, il revient toujours à cette fluorine qu’on trouve parfois dans la nature dans un grand état de pureté et absolument anhydre. ”

“ Propriétés du gaz recueilli au pôle positif. Ainsi que nous venons de le voir précédemment, la décomposition de l’acide fluorhydrique renfermant du fluorhydrate de fluorure de potassium se produit d’une façon continue sous l’action d’un courant électrique. Il se dégage alors : au pôle négatif, un gaz brûlant avec une flamme incolore, et présentant tous les caractères de l’hydrogène ; au pôle positif, un gaz incolore, d’une odeur pénétrante, très désagréable, se rapprochant de celle de l’acide hypochloreux et irritant rapidement la muqueuse de la gorge et les yeux. ”

“ Au pôle positif, on recueille un gaz n’ayant pas d’action sur le verre, n’agissant pas sur le silicium, enflammant une allumette qui ne présente plus qu’un point en ignition, absorbable entièrement par le pyrogallate de potasse, brunissant le papier à l’oxyde de thallium et colorant en bleu la solution d’iodure de potassium amidonné. Ce gaz est de l’oxygène. C’est là une nouvelle réaction qui produit l’oxygène à froid, et, comme dans les décompositions faites à la même température (permanganate de potasse et bioxyde de baryum) , cet oxygène est ozonisé. ”

“ Nous avons vu précédemment que, lorsque l’acide fluorhydrique n’était pas en assez grande quantité dans l’appareil en platine, les gaz isolés dans chaque branche, hydrogène et gaz actif, se recombinaient aussitôt en produisant une violente détonation. L’expérience étant en marche, il suffit, du reste, d’intervertir le courant pour amener de suite une détonation. Aussitôt que l’hydrogène se trouve au contact du gaz actif, la combinaison s’effectue. ”

“ Dans les recherches où il avait été possible de produire une petite quantité de ce radical des fluorures, le platine ou l’or des vases dans lesquels se faisait la réaction était profondément attaqué. Il s’était formé dans ce cas des fluorures d’or et de platine. Le verre avait été attaqué aussi, avec formation de fluorure de silicium et dégagement d’oxygène.
Davy a varié beaucoup les conditions de ses expériences. Il a répété l’action du chlore sur un fluorure métallique dans des vases de soufre, de charbon, d’or, de platine, etc. ; il n’est jamais arrivé à un résultat satisfaisant. ”

“ Il attaque le mercure ; enfin, recueilli dans une ampoule de verre, desséchée avec le plus grand soin, il la dépolit en peu de temps. Cette ampoule, ouverte ensuite sur l’eau, donne un léger dépôt de silice, indiquant l’existence d’une petite quantité de fluorure de silicium. Le gaz employé, essayé avant l’expérience, ne fournissait pas en présence de l’eau trace de silice. J’ai insisté, dans un autre Mémoire [1] , sur les précautions à prendre pour éviter les composés du silicium dans la préparation du trifluorure de phosphore. ”

“ Lorsque l’on soumet à un courant électrique intense le fluorure d’arsenic non rectifié, en même temps que l’arsenic se dépose, il se dégage d’une façon continue un corps gazeux n’agissant pas sur le silicium amorphe ou cristallisé, et ne décomposant pas l’iodure de potassium sec ou en solution. ”

“ L’arsenic se dépose rapidement sur le creuset, tandis qu’il se dégage bulle à bulle un corps gazeux autour du fil de platine. Malheureusement le fluorure d’arsenic conduit mal l’électricité, la réaction est assez lente ; de plus, l’arsenic qui se dépose sur le platine est un corps mauvais conducteur qui interrompt le courant et, par conséquent, la décomposition. Après quelques minutes, l’expérience s’arrête. La surface du fil de platine formant le pôle positif est attaquée par le gaz qui se dégage. ”

“ Il varie ses expériences, modifie ses appareils et les difficultés ne font que l’encourager à poursuivre son étude.
Deux faits importants se dégagent tout d’abord de ses travaux : l’un qui est entré immédiatement dans le domaine de la Science ; l’autre qui semble avoir frappé beaucoup moins les esprits.
Le premier, c’est la préparation de l’acide fluorhydrique anhydre, de l’acide fluorhydrique pur. Jusqu’aux recherches de M. Fremy, on avait ignoré l’existence de l’acide fluorhydrique vraiment privé d’eau. ”

“ Dans le cas où l’acide renfermait une petite quantité d’eau, la décomposition électrolytique de ce dernier liquide se produisait seule, et, lorsque l’eau avait disparu, l’acide fluorhydrique arrêtait toute conductibilité. Ces expériences avaient été reprises et vérifiées par M. Gore.
Dans une deuxième série de recherches, M. Gore [15] étudie avec beaucoup de détails le fluorure d’argent, l’électrolyse de ce fluorure fondu et l’action que ce composé exerce sur différents métalloïdes. ”

“ Si l’on fait plonger des fils de platine amenant le courant de 10 éléments Bunsen dans du fluorhydrate de fluorure de potassium, maintenu liquide dans une capsule de platine, on voit les gaz se dégager en abondance à chaque pôle, et, lorsqu’ils sont en contact, produire aussitôt, même à l’obscurité, une petite détonation. ”

“ Le carbone semble être sans action.
Le silicium cristallisé, froid, devient incandescent au contact de ce gaz, brûle avec beaucoup d’éclat, parfois avec étincelles. Le tube bouché avec le doigt et porté sur la cuve à eau indique une absorption assez grande avec dépôt de silice. L’expérience peut être faite différemment. On adapte à l’extrémité du tube abducteur un petit tube de platine deux fois recourbé à angle droit et rempli de cristaux de silicium, puis on recueille le gaz sur le mercure ; il fournit tous les caractères du fluorure de silicium. ”

“ Du pentafluorure de phosphore entièrement absorbable par l’eau et bien exempt de fluorure de silicium est introduit dans l’appareil ; on dispose les fils de platine dans l’axe de l’éprouvette, de telle sorte que l’étincelle ne touche pas la paroi de verre, puis, au moyen d’un fil de platine, on fait passer au milieu du gaz un morceau de potasse fondue au creuset d’argent, afin d’enlever les dernières traces d’humidité qui pourraient provenir de la manipulation de l’appareil. ”

“ En résumé, le fluor est un corps gazeux, possédant une activité chimique supérieure à celle de tous les autres corps simples connus. À cause de ses puissantes affinités, il permettra évidemment d’importantes réactions. ”

“ Du côté de l’hydrogène, on a disposé un tube à essai et un flacon de 1lit, réunis par des tubes de verre retournés et également pleins d’acide carbonique pur. L’extrémité de chaque appareil est en communication avec l’air par un tube de caoutchouc de 2m dont l’ouverture est relevée et placée au-dessus du niveau de l’acide carbonique dans les flacons. Grâce à ce dispositif, il est possible de recueillir sans pression et séparément les gaz qui se dégagent de l’appareil en platine, tant au pôle négatif qu’au pôle positif. ”

“ Le tube en U est fixé au moyen d’un bouchon de liège dans le vase de verre cylindrique et, jusqu’au moment de l’introduction de l’acide fluorhydrique, les tubes abducteurs sont reliés à des éprouvettes desséchantes contenant de la potasse fondue. On fait enfin arriver le chlorure de méthyle, que l’on maintient en ébullition tranquille, c’est-à-dire à -23°. Une température plus faible de -10°, par exemple, est insuffisante ; les gaz dégagés à chaque pôle sont alors noyés dans un excès de vapeurs acides. ”

“ Si cette action de l’étincelle dure plusieurs heures, la décomposition se ralentit. Le fluorure de silicium formé n’est pas détruit par l’étincelle, il entrave l’expérience et vient la limiter.
J’ai réalisé aussi cette expérience à laquelle avait songé Humphry Davy : faire brûler un fluorure de phosphore dans l’oxygène. Un mélange de 4vol de trifluorure de phosphore et de 2vol d’oxygène placé dans une éprouvette de verre sur la cuve à mercure est traversé par une étincelle d’induction. Une violente détonation se produit ”

“ L’expérience dure une heure. On laisse ensuite refroidir l’appareil ; on ferme avec soin les tubes qui ont permis l’arrivée et la sortie de la vapeur d’eau, puis on transvase sur la cuve à mercure le gaz produit. Ce dernier est formé en grande partie de fluorure de silicium ; cependant quelques-unes de ses propriétés peuvent laisser croire qu’une trace de fluor a pu échapper à l’action du verre. Ce gaz attaque, en effet, légèrement le mercure lorsqu’il vient d’être préparé. ”

“ Aussitôt une légère détonation a lieu et l’hydrogène s’enflamme. Il faut avoir soin, à ce moment, de bien refroidir le tube en U de façon que le gaz actif n’entraîne pas un excès de vapeurs acides. On peut encore, un instant avant de faire l’expérience, chauffer légèrement avec une flamme l’extrémité du petit tube de platine pour chasser l’acide fluorhydrique qui a pu s’y condenser.
Les métaux sont, en général, attaqués avec beaucoup moins d’énergie ”

“ On la retourne aussitôt sur la cuve à mercure, en ayant bien soin de prendre le métal au moment même de l’expérience, dans un flacon à robinet renfermant de l’acide sulfurique. La cuve à mercure en porcelaine a été desséchée à l’étuve, ainsi que les fils de platine et les tubes de verre. ”

“ Lorsque ce fluorure était placé dans le tube à essai en platine, on entourait ce dernier, ainsi que le petit réfrigérant, de glace pilée. On faisait passer ensuite dans tout l’appareil un courant d’azote pur et sec, puis on fermait en l’écrasant le premier petit tube de platine, et l’appareil était prêt à fonctionner.
Si l’on emploie un courant de 70 à 90 éléments Bunsen, la décomposition est continue. ”

“ Aussitôt qu’il s’est produit quelques grammes de phosphure, l’appareil est perdu. Il arrive parfois, si la température n’est pas très élevée, que le métal se recouvre d’une matière cristalline ; dès qu’on le porte au rouge vif, il fond sur une longueur de plusieurs centimètres. ”