Qu’est-ce que le fluorure d’hydrogène ?
Le fluorure d’hydrogène est un liquide incolore, sans fumée, à l’odeur piquante caractéristique.
Il s’agit d’une molécule linéaire composée d’un atome de fluor et d’un atome d’hydrogène liés à une distance d’environ 92 pm. En raison de la liaison hydrogène, il existe une forte interaction intermoléculaire. En raison de la forte électronégativité du fluor, les fluorures d’hydrogène forment entre eux des dimères ou des multimères plus importants.
Il s’agit d’un composé inorganique dont la formule chimique est HF, le poids moléculaire 20,01 et le numéro d’enregistrement CAS 7664-39-3. Les solutions aqueuses de fluorure d’hydrogène sont connues sous le nom d’acide fluorhydrique ou acide hydrofluorique.
Propriétés du fluorure d’hydrogène
1. Propriétés physiques
Le fluorure d’hydrogène a un point de fusion de -84°C, un point d’ébullition de 20°C et une densité de 0,92. Il se caractérise par un point d’ébullition inhabituellement élevé par rapport aux autres hydrocarbures halogénés, en raison de la présence de liaisons hydrogène entre les molécules. Il est bien soluble dans l’eau et l’éthanol et soluble dans les solvants organiques tels que le benzène et le toluène.
2. Autres caractéristiques
Le fluorure d’hydrogène liquide est un solvant polaire protique ayant une grande capacité de solubilité pour une large gamme de substances. Comme pour l’eau et d’autres substances, il existe une auto-dissociation, mais les ions fluorure à forte négativité se combinent avec une autre molécule de fluorure d’hydrogène et se solvatent. L’acide fluorhydrique, une solution aqueuse de fluorure d’hydrogène, est extrêmement toxique et corrosif et doit être manipulé avec précaution.
Utilisations du fluorure d’hydrogène
1. Liés aux semi-conducteurs
Le fluorure d’hydrogène de classe 5N avec une pureté de 99,999% ou plus est utilisé dans des produits avec des niveaux d’intégration relativement faibles, tels que les panneaux à cristaux liquides. Dans les procédés de semi-conducteurs de pointe, la quantité d’impuretés affecte le rendement, une très grande pureté est donc requise. Des produits de très grande pureté de 12N sont fabriqués pour les procédés de gravure, etc. Le fluorure d’hydrogène est aussi une matière première pour les polyimides fluorés utilisés dans les panneaux d’affichage des appareils mobiles et est l’une des substances clés soutenant l’industrie de haute technologie.
2. Matière première pour les composés fluorés
Le fluorure d’hydrogène est largement utilisé dans la production de composés fluorés tels que le fréon (réfrigérant), les fluorocarbures organiques, les fluoropolymères et les produits secondaires de l’acide fluorhydrique (fluorure de potassium et fluorure de magnésium).
3. Autres
Le fluorure d’hydrogène est également utilisé pour d’autres utilisations, telles que la graduation et le modelage du verre, le matage, la fluoration des surfaces métalliques et comme catalyseur pour la synthèse organique dans la production de paraffines alkylées. Le fluorure d’hydrogène est également largement utilisé pour la métallisation (décapage lors du zingage) et comme réactif analytique.
Autres informations sur le fluorure d’hydrogène
1. Processus de production du fluorure d’hydrogène
Le fluorure d’hydrogène peut être produit en ajoutant de l’acide sulfurique concentré au spath fluor, un minerai composé principalement de fluorure de calcium, et en le chauffant. Lorsque le fluor est ajouté à l’eau, il réagit violemment pour former du fluorure d’hydrogène et de l’oxygène.
2. Fluorure d’hydrogène et verre
L’ion fluorure du fluorure d’hydrogène réagit avec l’acide silicique dans le verre pour produire de l’acide hexafluorosilicique. Il les corrode en raison de l’interaction de la formation de liaisons fortes avec les atomes de silicium et de la protonation au squelette de l’acide silicique. Le fluorure d’hydrogène gazeux réagit avec l’acide silicique pour produire du tétrafluorure de silicium. Les bouteilles en polyéthylène ou en téflon sont utilisées comme récipients pour le fluorure d’hydrogène à la place du verre.
3. Informations légales
Le fluorure d’hydrogène est considéré comme un poison non médicinal en vertu de la loi japonaise sur le contrôle des substances vénéneuses et délétères et comme une substance chimique spécifiée de classe 2 en vertu de la loi sur la sécurité et la santé industrielles. Il doit être manipulé avec une extrême prudence. Également utilisé dans la production de gaz toxiques, tels que l’enrichissement de l’uranium et le sarin, il s’agit d’un article dont l’exportation est contrôlée et, au Japon. Elle est interdite sans l’autorisation du ministre de l’économie, du commerce et de l’industrie.
4. Précautions de manipulation et de stockage
Les précautions de manipulation et de stockage sont les suivantes :
- Les récipients de stockage doivent être conservés dans un endroit bien ventilé.
- Éviter tout contact avec le verre et les matériaux inorganiques car ils sont affectés.
- Utiliser uniquement à l’extérieur ou dans des zones bien ventilées.
- Porter des gants de protection, des vêtements de protection, des lunettes de protection et des masques de protection lors de l’utilisation.
- En cas de contact avec la peau, rincer immédiatement à l’eau courante ou sous la douche.
- En cas de contact avec les yeux, rincer immédiatement et soigneusement avec de l’eau pendant plusieurs minutes.
- En cas de contact corporel ou d’exposition, contacter immédiatement un médecin.