Fluor

Le fluor (du latin fluere signifiant flux ou fondant) est décrit par Georgius Agricola en 1529 sous sa forme de fluorite comme une substance utilisée pour promouvoir la fusion des métaux ou des minéraux.

En 1670, Schwandhard remarqua que le verre était attaqué lorsqu'il était exposé à de la fluorite traitée à l'acide. Carl Scheele ainsi que d'autres chercheurs plus tardifs tel que Humphry Davy, Gay-Lussac, Antoine Lavoisier, et le baron Louis Jacques Thénard firent tous des expériences avec de l'acide fluorhydrique (certaines se terminèrent en tragédie en raison de la dangerosité de ce produit).

Cet élément ne put être isolé pendant de nombreuses années, car, à peine séparé, il attaque immédiatement les restes de son composé. Ce n'est qu'en 1886 qu'Henri Moissan, après 74 ans d'efforts continus, obtint du fluor pur.

La première production commerciale eut lieu lors de la fabrication de la bombe atomique, dans le cadre du projet Manhattan lors de la Seconde Guerre mondiale, où l'hexafluorure d'uranium était utilisé pour séparer les différents isotopes de l'uranium. Ce procédé est d'ailleurs toujours utilisé dans les applications d'énergie nucléaire.

[modifier] Propriétés

Le difluor pur est un gaz jaune pâle corrosif : c'est un oxydant puissant. C'est le plus réactif et le plus électronégatif de tous les éléments et forme des composés avec la plupart des autres éléments, y compris les gaz nobles xénon et radon.

Même dans des conditions de basse température et sans lumière, le difluor réagit explosivement avec le dihydrogène, même en dessous de -250°C lorsque le fluor est solide et l'hydrogène liquide ! Dans un jet de gaz difluor, le verre, les métaux, l'eau et d'autres substances brulent avec une flamme lumineuse. Le fluor a une telle affinité pour la plupart des éléments, en particulier pour le silicium, qu'il ne peut ni être préparé ni être conservé dans des récipients de verre.

En solution, le fluor forme des ions fluorure F⁻.

[modifier] Utilisation

Le fluor est utilisé dans la production de matières plastiques à faible coefficient de friction tel le Teflon, ainsi que pour les gaz caloriporteurs halons tel que le fréon.

Autres utilisations :

l'acide fluorhydrique (HF) est utilisé pour opacifier le verre dans les ampoules électriques et dans d'autres produits ;
Le fluor monoatomique est utilisé pour le « plasma ashing » dans la fabrication des semi-conducteurs ;
Avec d'autres composés, le fluor est utilisé dans la production d'uranium (avec l'hexafluorure) ainsi que dans la fabrication de plus d'une centaine de composés fluorés commerciaux, tel que le plastique haute température ;
les hydrochlorofluorocarbones sont utilisés de manière extensive dans les systèmes de réfrigération et d'air conditionné. Les chlorofluorocarbones (CFC) ont été bannis de ces applications à cause de leur contribution probable au trou de la couche d'ozone. Ces deux classes de composés sont des gaz à effet de serre ;
le fluorure de sodium a été utilisé comme insecticide, particulièrement contre les cafards ;
des fluorures sont ajoutés aux dentifrices, ou parfois dans certaines sources d'eau ou dans certains aliments pour lutter contre les caries dentaires.

[modifier] Le fluor et les dents

Le fluor a un important effet cario-statique.

Il agit en se fixant sur l'émail des dents : certains cristaux d'hydroxy-apatite sont remplacés par des cristaux de fluoro-apatite, plus résistants.
Le fluor peut être amené au niveau des dents de deux manières :

Par voie locale.

C'est la voie à privilégier, qui présente le plus d'avantages et le moins d'effets secondaires. L'intermédiaire est le dentifrice. La concentration en fluor des dentifrices pour adultes est relativement constante : 1 000 à 1 500 ppm. Le fluor contenu dans le dentifrice va se fixer sur les dents lors du brossage. La durée de brossage doit donc être suffisante (trois minutes matin et soir).

Par voie systémique.

Cette voie est utilisable seulement pendant la formation des dents, soit depuis la naissance jusqu'à 12 ans. L'intermédiaire est soit du fluor en comprimés (prescrits par le dentiste), soit une source alimentaire : eau ou sel de cuisine. Dans ce cas il faut être vigilant sur la quantité totale de fluor ingérée, et ne pas multiplier les sources.

Doses recommandées par l’OMS : 0,05 mg/kg/jour
Doses à risque de fluorose : 0,1 mg/kg/jour

Les enfants avalent toujours une partie du dentifrice, surtout les plus jeunes. L'ingestion de dentifrice diminue avec l'âge : de 2 à 4 ans, 50 % du dentifrice est avalé ; de 4 à 6 ans, 30 % du dentifrice est avalé, à 6 ans et plus, 10 % du dentifrice est avalé.

Il est donc très important d'adapter la concentration de fluor à l'âge de l'enfant.

Recommandations sur la concentration et la quantité de dentifrice : à partir de 3 ans, une trace de dentifrice à 250 ppm ; puis progressivement jusqu’à 6 ans on augmente la quantité, 500 à 1000 ppm. Après 6 ans 1 000 à 1 500 ppm, en continuant d'augmenter la dose.

Il faut rester prudent, car une ingestion excessive de fluor est toxique.

[modifier] Toxicité aigüe et chronique par ingestion

< 1 mg/jour : protège de la carie
2 mg/jour : risque de fluorose dentaire
10 à 40 mg/jour : fluorose du squelette
20 à 80 mg/jour : fluorose ankylosante
100 mg/jour : retard de croissance
125 mg/jour : altération rénale
200 à 500 mg/jour : dose létale

Fluorose dentaire :

stade 1 : Douteux : petites taches blanches ;
stade 2 : Fluorose très légère : liserés blancs sur les bords libres et cuspides ;
stade 3 : Larges plaques blanchâtres ou brunâtres supérieures à 25 % de la surface dentaire ;
stade 4 : Fluorose modérée : colorations brunes, puits sur les faces linguales et vestibulaires.

[modifier] Voir aussi

Ion fluorure

[modifier] Liens externes

(en)/(fr) Environmental Health Criteria for Fluorides (EHC 227) publié en 2002 par l'OMS (Résumé et conclusions en français)
- (fr) Effets sur la santé des fluorures - un résumé pour non-spécialistes du rapport de l'OMS par GreenFacts