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Le fluor est un élément particulièrement difficile à isoler, car à l’état élémentaire, c’est un gaz (F2) qui a la propriété extraordinaire d’attaquer aussi bien l’eau que l’air, le verre, les métaux, le bois et les plastiques. Les seules matières qu’il n’attaque pas sont ses propres produits de dégradation, les fluorures.
Une découverte plutôt récente
Son nom provient du latin «fluere» qui signifie «s’écouler». Cette étymologie s’explique par le fait que le principal minerai de fluor, la fluorine, est un fluorure de calcium CaF2, et qu’il sert de fondant en métallurgie. Les fluorures sont connus depuis Lavoisier, au 18ème siècle. Mais il a fallu attendre 1886 pour que Moissan réussisse à le préparer par électrolyse, sous une tension de 50 Volts, et en maintenant le tout à moins de 19°C.
Le principal composé du fluor est l’acide fluorhydrique HF, un liquide bouillant à 19°C. Il est très soluble dans l’eau, et ressemble en cela à l’acide chlorhydrique HCl. La solution d’acide fluorhydrique dans l’eau a la propriété d’attaquer le verre. On l’utilise donc pour graver le verre et produire du verre dépoli. Cet acide n’est que peu employé en pratique, car il attaque la peau et provoque la chute des ongles.
Le fluor, protecteur de l'émail dentaire ou composé neurotoxique?
L’émail dentaire est constitué de fluorure de calcium CaF2. Les organismes en formation, comme les dents des enfants, doivent trouver du fluor dans l’alimentation pour fabriquer la couche d’émail qui permet à la dent de résister aux acides alimentaires. L’intérieur de la dent est un phosphate de calcium, facilement attaqué par les acides acétique et citrique, que l’on trouve, respectivement, dans le vinaigre et les agrumes. Le fluorure de calcium, quant à lui, résiste à ces acides. Or, l’apport naturel de fluor par l’alimentation est généralement pauvre. Jusqu’en 1964, la plupart des gens avaient leurs dents cariées. Les statistiques montrent que les adolescents âgés de 16 ans avaient 66% de leurs dents cariées.
On a alors introduit en Suisse la fluoration du sel, en ajoutant quelques milligrammes de fluorure de sodium NaF à chaque kilogramme de sel de table, et ceci dès 1964. Résultat: 16 ans plus tard, les adolescents de 16 ans n’avaient plus que 6 % de leurs dents cariées. Toutefois, certains scientifiques commencent à douter de l’efficacité de cette méthode pour les adultes, et considèrent même les doses de fluor ajoutées au sel de cuisine et à l’eau du robinet comme toxiques, notamment du point de vue neurologique.
Industrie nucléaire et téflon®
Le fluor est employé dans l’industrie de l’uranium. En effet, le fluorure d’uranium UF6 est un composé gazeux. Pour enrichir l’uranium en son isotope 235 permettant la fission en chaîne, on fait diffuser ce gaz à travers une membrane de porcelaine poreuse un grand nombre de fois. Chaque passage favorise la formation de l’isotope le plus léger, à savoir U-235.
Il existe des composés organiques à base de fluor. Le plus connu est le téflon®. C’est un plastique fluoré doté de la propriété étrange qu’aucun produit ne peut y adhérer ou s’y coller. On en revêt les poêles et casseroles en téflon, très appréciées des cuisiniers. La toxicité de ce matériau pour la santé humaine est également débattue, car les vapeurs émanant du téflon® surchauffé sont mortelles pour les oiseaux.
Le bore est un élément particulier et pas ennuyeux. On ne le rencontre presque jamais à l'état élémentaire mais il est utilisé depuis l'antiquité au travers de ses composés. De nos jours on les retrouve dans les cuisines et dans les gaz de propulsion des fusées.
Le chlore Cl est un élément très commun sur la Terre puisqu'il est l'un des deux constituants du sel marin. On l'extrait par électrolyse de l'eau salée avec une cathode en mercure pour dissoudre le sodium.
De nos jours, on fait souvent appel à des technologies de pointe dans l'agriculture, que ce soit pour développer de nouvelles variétés de pommes, limiter la compression des sols ou optimiser l'élevage des animaux de rente.