Fluorine

“ Quand nous abordons, au contraire, les gîtes de plomb, où nous supposons un départ plus accentué, des fumerolles moins chaudes, et moins de chloro-fluorures, il semble que, ce type supérieur deminéralisateurs chlorurés disparaissant, le type inférieur apparaisse et que les carbonates commencent à jouer un rôle. Les filons sulfurés du type plombifère peuvent encore être quartzeux, ou accompagnés de fluorine ; mais beaucoup d'entre eux auront aussi une gangue de calcite, dolomie, sidérose, barytine, etc. ”

“ Elle y est également exploitée, lorsqu'elle s'y présente en masses considérables, en général, comme fondant, quelquefois comme minerai de fluor; dans quelques cas rares, elle sert aussi comme pierre d'ornement. C'est ainsi qu'on l'exploite en France, en Allemagne et dans de nombreuses contrées.
En Saxe, on a extrait, en 1865, 1.200 tonnes de fluorine, En Prusse, on en a exploité, comme fondant des minerais de cuivre, 4-500 tonnes qui proviennent presque entièrement du comté de Stolberg, au Hartz, et, pour une petite partie seulement, des environs de Kamsdorf, en Thuringe. ”

“ Il suffit de signaler les stibines avec cinabre et cuivre gris, ou les groupements: antimoine-cuivre-argent; antimoine-argent; antimoine-plomb, etc.
comme la Hongrie ou le Colorado, et souvent en association avec des minéraux'dérivés des roches acides, comme la fluorine.
Le soufre (généralement accompagné, en petites proportions, par le sélénium) est un élément beaucoup plus banal, qui peut se trouver aussi bien et presque aussi abondamment avec les roches basiques qu'avec les roches acides. ”

“ C'est ainsi que la fluorine, la topaze, le carbonate de plomb, le quartz, la calcite peuvent s'électriser plus ou moins sous l'effet du frottement. La calamine s'électrise, quand on la chauffe. Quelques minerais, quand on les frotte, dégagent
une odeur particulière, notamment l'odeur d'ail pour les composés de l'arsenic. La fluorine est phosphorescente. Enfin plusieurs minerais ont une saveur caractéristique. Ceux qui sont très argileux comme la bauxite happent fortement à la langue. ”

“ A part ces particularités, on trouve habituellement l'étain en liaison intime avec le groupe : fluorine, topaze, molybdénite, toujours à l'état de cassitérite (SnO 2) fréquemment accompagnée de wolfram et de scheelite, parfois aussi de bismuth. Les gangues des filons stannifères sont surtout le quartz et des composés qui, tous, sont fluorés : mica lépidolite, pyknite, tourmaline, apatite et, plus raremient, le béryl qui, comme nous l'avons vu, habite de préférence les pegmatites. ”

“ Le corindon a été également reproduit par l'application de cette méthode et de façons différentes par Debray, Deville et Caron, Stanislas Meunier, Fremy et Verneuil. L'émeraude s'obtient en jolis cristaux par l'action du fluorure d'aluminium sur la glucine, la gahnite par l'action de ce même fluorure sur l'oxyde de zinc.
4° Action des minéralisateurs. — On donne le nom de minéralisateurs aux produits (acide chlorhydrique, fluorure de silicium, fluorine, hydrogène) qui interviennent uniquement pour faire cristalliser les substances amorphes avec lesquelles on les met en contact. ”

“ Quelques fluorures sont solubles dans l'eau ; exemple : fluorures de potassium, de sodium. D'autres sont insolubles; exemple : fluorure de calcium. Enfin, d'autres sont décomposés par l'eau; exemple : fluorure de chrome : il y a formation de fluorure d'hydrogène et d'acide chrômique.
Certains sont fusibles; quelques-uns sont liquides, volatils. Quelques fluorures sont décomposés par l'hydrogène, le bore, le silicium. Le carbone est sans action sur les fluorures.
Deux fluorures seulement sont décomposés par le chlore : ce sont ceux de mercure, d'argent. ”

“ Lorsque l'acide fluorhydrique a été rendu conducteur par l'addition d'une petite quantité de fluorhydrate de fluorure de potassium, on obtient au pôle positif le dégagement d'un gaz enflammant à froid l'iode, le phosphore, l'arsenic, le silicium cristallisé. Ce gaz, que M. MOISSAN s'est assuré n'être ni un perfluorure d'hydrogène, ni un mélange. d'acide fluorhydrique et d'ozone, est le fluor, dont tant de savants éminents avaient, sans y réussir, tenté l'isolement.
En réalisant cette découverte, M. MOISSAN venait de résoudre l'un des problèmes les plus difficiles de la chimie moderne. ”

“ Voilà donc un résultat d’une grande importance, préparation de l’acide fluorhydrique pur.
Le second fait, qui a passé je dirai presque inaperçu et qui m’a vivement intéressé, surtout à la fin de mes recherches, c’est que le fluor a la plus grande tendance à s’unir à presque tous les composés par voie d’addition.
En un mot, le fluor forme avec facilité des composés ternaires et quaternaires. Faisons réagir le chlore sur un fluorure ; au lieu d’isoler le fluor, nous préparerons un fluochlorure. Employons l’oxygène, nous ferons un oxyfluorure. ”

“ Si on l’a déposé d’abord du côté par lequel a lieu l’entrée des vapeurs, c’est vers l’extrémité opposée de l’appareil qu’on le trouve accumulé à la fin du travail. L’explication de ces faits intéressans se présente pour ainsi dire d’elle-même à l’esprit quand on connaît les propriétés chimiques de l’acide fluorhydrique; on peut la résumer comme il suit : l’acide, en pénétrant dans le tube, attaque les premières particules d’oxyde qu’il rencontre et les transforme en un fluorure volatil; puis, le fluorure ainsi produit, se décomposant bientôt à son tour, régénère un peu plus loin l’oxyde ”

“ L'acide hydrofluosilicique, qu'on obtient par la calcination d'un mélange de sable, d'argile et de spath fluor, et par la condensation du produit dégagé dans l'eau, sert à précipiter une solution de sel marin. En exposant le fluosilicate de soude qui en résulte à une température rouge sombre, on le transforme en fluorure de sodium. La condensation des produits volatils fournit une quantité additionnelle d'acide hydrofluosilicique. On fait bouillir le fluorure de sodium avec de la craie, et l'on obtient du carbonate de soude et du fluorure de calcium. ”

“ Dans une capsule de platine ou de plomb, on place du carbonate de potasse pulvérulent, sur lequel on verse de l'acide fluorhydrique : l'action se produit avec effervescence, et quand elle a cessé, on évapore le liquide jusqu'à siccité, on chasse l'excès d'acide en calcinant dans un creuset de platine, et on conserve le fluorure de potassium dans des flacons hermétiquement fermés. Ce sel cristallise difficilement, cependant on peut l'obtenir en cubes, en évaporant à une chaleur de 40 à 50 °, mais le fluorure est tellement déliquescent que ses cristaux ne peuvent être conservés. ”

“ La nature nous offre l'acide fluorique tout formé dans le spath fluor, spath phosphorique ou fluate de chaux: il y est combiné avec la terre calcaire, & forme un sel insoluble.
Pour obtenir l'acide fluorique seul & dégagé de toute combinaison, on met du spath fluor ou fluate de chaux dans une cornue de plomb; on verse dessus de l'acide sulfurique, & on adapte à la cornue un récipient également de plomb, à moitié rempli d'eau. On donne une chaleur douce, & l'acide fluorique est absorbé par l'eau du récipient, à mesure qu'il se dégage. ”

“ 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 ”

“ Pfaundler [18] , qui a repris ces expériences, regarde le gaz obtenu comme un mélange de fluorure de silicium et d’oxygène.
Pour terminer cet historique déjà bien long, je rappellerai aussi les recherches si intéressantes de M. Guntz [19] sur la chaleur de neutralisation de l’acide fluorhydrique en présence des bases, et sur la chaleur de formation des fluorures.
↑ H. Moissan, Sur la préparation et les propriétés du trifluorure de phosphore (Annales de Chimie et de Physique, 6e série, t. VI, p. 433 et 468) . ”

“ Seule, l'électrolyse de certains composés du fluor était susceptible de fournir des réactions s'effectuant à basse température et devant peut-être, par conséquent, permettre sa mise en liberté. L'électrolyse avait déjà été utilisée par différents savants, DAVY, KNOX, GORE, FRÉMY; mais elle avait porté ou bien sur des corps hydratés, ou bien sur des corps fondus, c'est-à-dire à une température élevée.
Le premier corps auquel s'adressa M. MOISSAN fut le fluorure
d'arsenic, composé liquide qui devait se dédoubler en arsenic solide et en fluor vraisemblablement gazeux. ”

“ 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. ”

“ 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. ”

“ Quelques photographes ont attribué une extrême sensibilité à l'addition des fluorés alcalins dans le collodion ou le papier; on pourrait le nier, en s'appuyant sur le témoignage constant des chimistes qui ne parlent que du fluorure soluble; mais l'existence du fluorure insoluble change tout à fait la question et prête un grand intérêt à l'étude attentive de ces composés qui, employés convenablement, peuvent amener un progrès inattendu. L'acétate de plomb neutre, ajouté au collodion pharmaceutique, m'a présenté exactement le même résultat que le fluorure de sodium ”

“ Le fluorure de bore est un gaz incolore, le plus fumant de tous les gaz connus, d'une odeur piquante, très-acide, éteignant les corps en combustion,en colorant la flamme en vert; c'est le gaz le plus soluble dans l'eau que l'on connaisse : ce liquide dissout 700 fois son volume de gaz fluoborique : aussi, mis en contact avec les matières organiques, il les carbonise instantanément, en déterminant l'hydrogène et l'oxigène qu'elles contiennent à former de l'eau, pour se combiner avec ce dernier. Sa densité est égale à 2, 3. Il est indécomposable par la chaleur. ”

“ Avec les quantités de spath fluor et d'acide sulfurique indiquées, on obtient 50 à 55 kilogrammes d'acide fluorhydrique à 40°. Suivant E. Péligot, dans la cristallerie de Saint-Louis, on fabrique cet acide en chauffant jusqu'au rouge sombre dans une cornue en fonte un mélange de 100 kilogrammes de fluorure de calcium en poudre, de 170 kilogrammes de sulfure de calcium 2 et de 200 kilogrammes d'acide sulfurique à 60° B. L'acide qui prend naissance est condensé dans un serpentin en plomb plongeant dans l'eau froide et conservé pour l'usage dans des flacons en gutta-percha ou en plomb. ”

“ Si l’on place un fragment d’iodure de potassium sec au contact du gaz qui se dégage par le petit tube de platine, il devient immédiatement noir : de l’iode est mis en liberté.
Le silicium cristallisé perd aussitôt son brillant, noircit nettement, sans présenter aucun phénomène d’incandescence. Seulement le tube à essai retiré, bouché avec le doigt, puis porté sur la cuve à eau, indique la présence du fluorure de silicium. Le pentafluorure de phosphore analysé précédemment ne donnait pas de dépôt de silice au contact de l’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. ”

“ Les sulfates alcalins séparés par filtration de la magnésie sont évaporés à sec et pesés ; on y dose ensuite la potasse par la méthode de Corenwinder et Contamine (voy. p. 79) .
C) Attaque des roches par l'acide fluorhydrique. — L'acide fluorhydrique, ou le fluorhydrate d'ammoniaque employé concurremment avec l'acide sulfurique, attaquent, tous les silicates en éliminant la silice qui se dégage à l'état de fluorure de silicium gazeux.
L'acide fluorhydrique doit être pur, fumant, et ne doit laisser aucun résidu lorsqu'on l'évapore à sec. ”

“ Ac. des Sc.,x, 1831,.
607-624) .P. HÉGER.
FLUORESCENCE. - Voyez Lumière.
FLUOR. FLUORURES. — Le fluor (FI) est un corps simple, très difficile à isoler de ses combinaisons, à cause de ses affinités énergiques. Après les essais répétés et plus ou moins infructueux de DAVY, KNox et quelques autres, MOISSAN a pu le préparer pur par l'électrolyse à basse température (1885) . C'est un gaz coloré en jaune,, qui attaque le verre et le platine. Poids atomique : 19,05. Point d'ébullition du fluor liquéfié : — 185°. Densité : 1,265. ”

“ 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. ”