Qu’est-ce que le fluorure de fer ?
Il existe plusieurs types de fluorure de fer, notamment le fluorure de fer(II), le fluorure de fer(II,III) et le fluorure de fer(III). Le fluorure de fer(III) est le plus couramment manipulé. Le fluorure de fer est classé comme corrosif et irritant pour la peau selon la classification du SGH.
Il est désigné comme une substance dangereuse et toxique.
Utilisations du fluorure de fer
Le fluorure de fer est notamment utilisé comme émail pour la céramique et la porcelaine, et comme matière première pour divers catalyseurs.
D’autres utilisations connues comprennent la formation de films passifs sur des métaux tels que l’acier inoxydable. La résistance à la corrosion peut être améliorée en utilisant le fluorure de fer pour former un film passif de fluorure sur des surfaces métalliques telles que l’acier inoxydable. Bien que l’acier inoxydable soit généralement un matériau très résistant à la corrosion, les gaz très réactifs et corrosifs que sont le chlorure d’hydrogène et le fluorure d’hydrogène sont utilisés dans les processus de fabrication des semi-conducteurs, où la corrosion et d’autres problèmes peuvent survenir.
Propriétés du fluorure de fer
La forme anhydre du fluorure de fer (III) se présente sous la forme d’un cristal ou d’une poudre de couleur blanche à verte. L’hydrate est rose pâle. Son point de fusion est supérieur à 1 000°C et il est insoluble dans l’eau. Il est soluble dans le fluorure d’hydrogène et légèrement soluble dans d’autres acides lorsqu’il est chauffé. Il est utilisé dans la fabrication de céramiques et est hautement toxique.
Le fluorure de fer est un solide antiferromagnétique thermiquement fort, constitué d’un centre de fer(III) à spin élevé. Les anhydrides et hydrates de fluorure de fer(III) sont hygroscopiques. Le fluorure de fer(III) forme [FeF4][XeF5] avec l’hexafluorure de xénon.
Structure du fluorure de fer(III)
Le fluorure de fer(III) est également appelé trifluorure de fer et sa formule chimique est représentée par FeF3. Son poids moléculaire est de 112,84 g/mol et sa densité de 3,52 g/cm3.
Le fluorure de fer (III) trihydraté a un poids moléculaire de 166,89 g/mol et une densité de 2,3 g/cm3. Deux formes cristallines sont connues : le type α et le type β. Le type α peut être préparé par évaporation de solutions HF contenant Fe3+ à température ambiante et le type β par évaporation au-dessus de 50°C. La forme α solide est instable et passe à la forme β en quelques jours.
Autres informations sur le fluorure de fer
1. Synthèse du fluorure de fer(III)
Le fluorure de fer(III) pur n’est pas identifié dans les minéraux. Cependant, la forme hydratée est très rarement connue sous le nom de topsøeite, qui est un minéral de fumerolles. Il est généralement trihydraté et sa structure chimique est FeF[F0.5(H2O)0.5]4∙H2O.
Le fluorure d’hydrogène est produit par la réaction du chlorure de fer avec le fluorure d’hydrogène. D’autres méthodes sont également connues, telles que le chauffage et la déshydratation de l’hydrate obtenu par dissolution de l’hydroxyde de fer dans l’acide fluorure d’hydrogène.
2. Propriétés du fluorure de fer(II)
Le fluorure de fer est un cristal jaune pâle. Il a un point de fusion de 970°C et un point d’ébullition de 1100°C. Il se transforme en oxyde de fer(III) lorsqu’il est chauffé à l’air. Il est légèrement soluble dans l’eau et soluble dans les acides. Il est insoluble dans l’éther et l’éthanol. D’après la diffraction des neutrons à basse température, le fluorure de fer est antiferromagnétique.
Le fluorure de fer(II) est formé par la réaction à chaud du fer avec le fluorure hydrogène. Il s’oxyde dans l’air humide en (FeF3)2∙9H2O, un hydrate de fluorure de fer(III).
3. Structure du fluorure de fer(II)
Le fluorure de fer(II), également appelé bifluorure de fer, a pour formule chimique FeF2. Il a un poids moléculaire de 93,84 g/mol et une densité de 4,09 g/cm3. Le FeF2 est souvent utilisé comme catalyseur dans les réactions organiques.
Le fluorure de fer tétrahydraté est un cristal vert clair dont le poids moléculaire est de 165,902 g/mol et la densité de 2,095 g/cm3. Sa formule chimique est FeF2(OH2)4 et sa structure de coordination est octaédrique et hexaédrique. Il est insoluble dans l’eau mais soluble dans les acides.
L’octahydrate de fluorure de fer (II) est un cristal colonnaire vert d’une densité de 4,20 g/cm3. Il est utilisé pour les revêtements passifs fluorés sur les conteneurs en acier et est hautement toxique.