Fluor d'hydrogène

Le fluorure d'hydrogène est un composé chimique de formule chimique HF. Ce gaz ou liquide incolore est la principale source industrielle de fluor, souvent sous forme de solution aqueuse appelée acide fluorhydrique. C'est une matière première importante dans la préparation de nombreux composés importants, y compris des produits pharmaceutiques et des polymères (par exemple le téflon). Le HF est largement utilisé dans l'industrie pétrochimique dans le cadre des superacides. Le fluorure d'hydrogène bout à température ambiante, beaucoup plus élevé que les autres halogénures d'hydrogène.

Le fluorure d'hydrogène est un gaz très dangereux qui forme de l'acide fluorhydrique corrosif et pénétrant au contact de l'humidité. Le gaz peut également provoquer la cécité en raison de la destruction rapide des cornées.

Utilisation

En général, le composé anhydre de fluorure d'hydrogène est industriellement plus courant que la solution aqueuse, l'acide fluorhydrique. Son utilisation principale, sur la base du tonnage, est comme précurseur de composés organofluorés et comme précurseur de cryolite pour l'électrolyse de l'aluminium.

Précurseur de composés organofluorés

Le HF réagit avec les hydrocarbures chlorés pour donner des fluorocarbures. Une application importante de cette réaction est la production de tétrafluoroéthylène (TFE), un précurseur du Téflon. Le chloroforme est fluoré par HF pour produire du chlorodifluorométhane (R-22)

CHCl3 + 2 HF → CHClF2 + 2 HCl

La pyrolyse du chlorodifluorométhane (à 550-750 ° C) donne du TFE.

HF est un solvant réactif dans la fluoration électrochimique de composés organiques. Dans cette approche, HF est oxydé en présence d'un hydrocarbure et le fluor remplace les liaisons C-H par des liaisons C-F. Des acides carboxyliques et sulfoniques perfluorés sont produits de cette manière.

Le 1,1-difluoroéthane est produit en ajoutant du HF à de l'acétylène avec du mercure comme catalyseur.

HC≡CH + 2 HF → CH3CHF2

L'intermédiaire dans ce procédé est le fluorure de vinyle ou le fluoroéthylène, le précurseur monomère du polyfluorure de vinyle.

Précurseur des fluorures métalliques et du fluor

L'extraction électrique de l'aluminium est basée sur l'électrolyse du fluorure d'aluminium dans la cryolithe fondue. Produit par tonne d'Al, quelques kilos de HF sont utilisés. D'autres fluorures métalliques sont produits à l'aide de HF, notamment l'hexafluorure d'uranium.

HF est le précurseur du fluor élémentaire, F2, par électrolyse d'une solution de HF et de bifluorure de potassium. Le bifluorure de potassium est nécessaire car le HF anhydre ne conduit pas l'électricité. Plusieurs millions de kilos de F2 sont produits chaque année.

-Catalyseur

Le HF sert de catalyseur dans les processus d'alkylation dans les raffineries. Il est utilisé dans la plupart des installations de production d'alkylbenzène linéaire installées dans le monde. Le procédé implique la déshydrogénation des n-paraffines en oléfines et une réaction ultérieure avec du benzène en utilisant HF comme catalyseur. Par exemple, dans les raffineries de pétrole, «alkylate», un composant de l'essence à indice d'octane élevé (essence), est généré dans des unités d'alkylation combinant des oléfines en C3 et C4 et de l'isobutane.

-Solvant

Le fluorure d'hydrogène est un excellent solvant. En raison de la capacité de HF à participer à la liaison hydrogène, même les protéines et les glucides se dissolvent dans HF et peuvent en être récupérés. En revanche, la plupart des produits chimiques inorganiques sans fluorure réagissent avec HF au lieu de se dissoudre