fluor : un demi milligramme par jour suffit pour l‘enfant jusqu‘à l‘âge de sept ans. Il faut savoir que l‘excès est nuisible, par induction de la fluorose, qui fragilise les dents notamment (ce qui n‘est pas exactement l‘effet souhaité). Un large excès est dangereux ; on évitera dès lors de conserver les comprimés de fluor à la portée des enfants. Avant de prendre la décision d‘administrer des suppléments de fluor, il convient de s‘adresser à la compagnie de distribution d‘eau afin de connaître les concentrations de fluor qu‘elle ajoute éventuellement à l‘eau de distribution. Un tel apport éventuel de fluor doit être pris en compte. Enfin, il faut savoir que le fluor est le plus actif au niveau local, en contact avec l‘émail dentaire (ce qui fait l‘efficacité des dentifrices fluorés). Les comprimés de fluor doivent donc être croqués au contact des dents plutôt qu‘avalés directement. Puisqu‘il s‘agit de suppléments alimentaires, leurs doses de fluor sont moindres que les apports strictement nécessaires : un quart de milligramme suffit aux enfants jusqu‘à sept ans.

Sa présence

Le fluor est par importance le 13ème élément constituant l‘écorce terrestre; celle-ci en contient 0,0585 % jusqu‘à une profondeur de 16 km. On rencontre le fluor uniquement à l‘état lié la plupart du temps sous la forme de minéraux. Les minéraux les plus importants sont: la bastnäsite (Ce,La)CO3F ; (Y,La)CO3F

la chiolite Na5Al3F14

En outre, le fluor apparaît dans les dents et dans les os par le fait que l‘hydroxylapatite se transforme progressivement en fluorapatite.

Les régions d‘exploitation les plus importants des minéraux contenant du fluor se situent en Afrique du Nord, en Amérique du Nord, dans un certain nombre d‘îles de l‘Océan Pacifique, en Russie (Sibérie), en Espagne, en Thaïlande, en France, en Chine, en Angleterre, en Italie, au Groenland, en Afrique du Sud, en Allemagne, au Nigeria, au Brésil et au Japon.

Des pierres et des minéraux fluorés sont également retirés du fond des océans.

La cryolithe ne se trouve qu‘au Groenland. Pour répondre à la demande très importante concernant le Na3AlF6 par l‘industrie de fabrication de l‘aluminium (voir ci-dessous la préparation de l‘aluminium), on ne prépare plus cette substance de manière pratiquement exclusive que par voie synthétique.

Le nom vient du mot latin "fluere" qui signifie couler. On le retrouve également dans le nom du minéral spath-fluor (en anglais: fluorspar), CaF2. Ce minéral est ainsi dénommé parce qu‘il est utilisé depuis le Moyen-Age comme agent pour liquéfier les scories lors de la production des métaux.

Le nom fluorescence en dérive également. Le fait que la fluorite émet de la lumière en la chauffant a déjà été découvert au 17ème siècle.

En 1771, C. W. Scheele a préparé pour la première fois du fluorure d‘hydrogène en faisant réagir des fluorures avec de l‘acide sulfurique concentré. Il a constaté qu‘il avait affaire à un nouvel élément. Toutefois, il a fallu attendre jusqu‘en 1886 pour que H. Moissan réussisse à fabriquer du fluor à l‘état libre à cause de l‘énorme réactivité de cet élément.

H. Moissan a obtenu du fluor en 1886 par électrolyse d‘une solution de fluorure de potassium (KHF2) dans du fluorure d‘hydrogène anhydre (HF) dans un tube en U en platine avec des électrodes de platine-iridium et des joints étanches à la fluorite à une température de travail de –50° C. En 1906, il a obtenu - entre autres pour cette découverte - le prix Nobel de chimie.

On prépare le fluor par électrolyse d‘hydrogénofluorures de métaux alcalins en fusion (par exemple KF.3HF) dans une cuve en cuivre (jouant également le rôle de pôle négatif) avec un pôle positif en nickel. On peut également utiliser un appareil en acier ou en aluminium.

On utilise de l‘uranium enrichi en 235U comme substance fissile dans les réacteurs nucléaires. Pour obtenir cet uranium, on transforme du minerai d‘uranium en hexafluorure d‘uranium ou en hexafluorouranium (UF6), en transformant de l‘oxyde d‘uranium avec du fluorure d‘hydrogène en tétrafluorure d‘uranium et en oxydant ce dernier avec du fluor pour obtenir l‘hexafluorure d‘uranium: UO2 + 4 HF → UF4 + 2 H2O

UF4 + F2 → UF6

Par diffusion ou par centrifugation de ce gaz au cours de laquelle apparaissent les isotopes de l‘uranium 235U et 238U, on obtient un mélange qui est plus riche en 235U (voir également élément 92 - Uranium). La séparation s‘appuie dans le cas des deux procédés sur la différence de masse. On utilise pour cette séparation le composé de fluor entre autres parce que le fluor ne possède qu‘un seul isotope naturel. Les différences de masse entre les particules reposent par conséquent exclusivement sur les différences des isotopes de l‘uranium. L‘hexafluorure d‘uranium enrichi peut être réduit avec du chlorure d‘hydrogène ou de l‘iode pour obtenir du tétrafluorure d‘uranium que l‘on réduit ultérieurement avec du magnésium ou avec du calcium pour obtenir de l‘uranium. Dans les réacteurs, on utilise de l‘uranium, du dioxyde d‘uranium ou du carbure d‘uranium.

Pour lutter contre la carie dentaire, on ajoute un fluorure au dentifrice. L‘hydroxylapatite, qui ne manifeste qu‘une résistance minime contre la carie et qui représente le constituant principal de la dent, est transformée en partie par des ions fluorure en fluorapatite dure résistant aux acides: Ca5OH(PO4) 3 + F- → Ca5F(PO4) 3 + OH-

Le fait que le fluorure, déjà à une très faible concentration (environ 6 ppm) empêche la formation de bactéries indésirables pour les dents, joue probablement également un rôle. Les fluorures les plus utilisés dans les dentifrices sont le fluorure d‘étain (SnF2) et le fluorophosphate de sodium (Na2PO3F). On fait également usage - pour prévenir la carie dentaire - de ce que l‘on appelle des comprimés de fluor qui contiennent du fluorure de sodium (NaF).

Pour la gravure du verre, on utilise du fluorure d‘hydrogène (HF) sous forme de gaz ou en solution. On peut également utiliser de l‘hydrogénofluorure de sodium (NaHF2) ou de l‘hydrogénofluorure d‘ammonium (NH4HF2). Le gravage du verre a lieu conformément à la réaction: 4 HF + SiO2 → SiF4 + 2 H2O

Revêtement anti-adhérent

Le revêtement anti-adhérent des poêles et des casseroles est constitué de polytétrafluoréthène mieux connu sous la marque Teflon®. On obtient cette matière synthétique par polymérisation du tétrafluoréthène, (CF2= CF2) :

n CF2 = CF2 …[-CF2 - CF2 -]n …

Le polymère obtenu est très dur, il est inerte et il résiste à des températures élevées. Les autres substances n‘adhèrent guère à ce polymère. Grâce à ses propriétés, il est très approprié pour être utilisé comme revêtement anti-adhérent dans les poêles à frire.

D‘autres applications pour ce polymère sont entre autres des combinaisons spatiales, des combinaisons pour des conducteurs de voitures de course et les revêtements des parois de cuves de réacteurs dans l‘industrie chimique.

Après une série de traitements physiques, à température élevée et sous pression élevée (250° C, 35.105 Pa), on dissout la bauxite (Al2O3 . NH2O) dans de la lessive de soude concentrée, donnant lieu à la dissolution de l‘oxyde d‘aluminium: Al2O3 + 3 H2O + 6 OH- → 2 Al(OH)63-

Le liquide est ensuite séparé de la substance solide (les parties insolubles de la bauxite, telles que le zinc et l‘oxyde de fer) et est refroidi; en l‘occurrence, l‘hydroxyde d‘aluminium {Al(OH)3} précipite: Al(OH)63- → Al(OH) 3 + 3 OH-

La lessive, qui se libère, est réutilisée pour la dissolution de la bauxite.

Après purification, on transforme l‘hydroxyde d‘aluminium à température élevée (environ 975° C) en oxyde d‘aluminium que l‘on dissout entre autres dans de la cryolithe en fusion (Na3AlF6), après quoi, on procède à une électrolyse: pôle -: Al3+ + 3 e- → Al (4x)

A cet effet, on utilise une cuve d‘électrolyse en carbone (dans une enveloppe métallique) qui fait office de cathode (pôle -), ainsi qu‘une anode (pôle +) en carbone (graphite).

L‘anode est attaquée en permanence par l‘oxygène qui se libère et doit être régulièrement remplacée. L‘aluminium qui se forme est liquide et est évacué. Après addition éventuelle d‘autres métaux pour obtenir un alliage désiré, on transforme l‘aluminium en lingots qui peuvent être travaillés (pour obtenir des plaques, des tubes, des profilés, etc.).

La production d‘aluminium requiert une très grande quantité d‘énergie - pour une tonne d‘aluminium, on a besoin d‘environ 17.500 kWh d‘énergie! - et elle ne peut être réalisée qu‘à des endroits où l‘électricité est bon marché. Grâce à l‘énergie très peu coûteuse au Moyen Orient et dans le Golf Persique, on produit de plus en plus d‘aluminium dans ces pays, par exemple au Qatar. En l‘occurrence, l‘Inde est un fournisseur important de la bauxite requise.

La production mondiale s‘élève à environ 28 millions de tonnes par an, dont 8 millions de tonnes par recyclage.

production de composés fluorés organiques et inorganiques (par exemple AlF₃, BF₃)