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Fluorure d'hydrogene

APPELLATIONS

Numéro du CAS: 7664-39-3

Nom dans le registre: Fluorure d'hydrogène

Nom de la substance: Fluorure d'hydrogène

Synonymes, noms commerciaux: Acide fluorhydrique (solution aqueuse), fluorure d'hydrogène (anhydre)

Nom(s) anglais: Hydrogen fluoride (anhydre), anhydrous hydrofluoric acid, AHF

Nom(s) allemand(s): Fluorwasserstoff (wasserfrei), Flußsäure (wasserfrei)

Description générale: Liquide incolore, très mobile, caustique, d'odeur âcre très irritante.

PROPRIETES PHYSICO-CHIMIQUES

Formule brute: HF (généralement sous forme (HF)6 à (HF)x)

Masse atomique relative: 20,01 g

Masse volumique: 1,015 g/cm3 à 0°C, 0,901 g/cm3 au point d'ébullition

Densité de gaz: 1,77

Point d'ébullition: 19,51°C

Point de fusion: -83,55°C

Tension de vapeur: 105 Pa à 20°C, 1,.5 x 105 Pa à 30°C, 2,8 x 105 Pa à 50°C

Seuil olfactif: 0,03 mg/m3

Solubilité: - HF est très hygroscopique et soluble en toutes proportions dans l'eau et de nombreuses substances organiques (par exemple, alcool, éther, acétone et nitriles).

- Pratiquement insoluble dans les hydrocarbures et leurs dérivés halogénés.

Facteurs de conversion: 1 ppm = 0,832 mg/m3

1 mg/m3 = 1,20 ppm

ORIGINE ET UTILISATIONS

Utilisations:

Le fluorure d'hydrogène anhydre est principalement utilisé pour la fabrication d'hydrocarbures fluorés (gaz propulseurs, réfrigérateurs) utilisés comme aérosols, pour la production de fluorures métalliques, de fluorure d'hydrogène ammoniaqué et d'acide sulfurique fluoré. Il sert également d'agent de désulfuration pour les gasoils et, souvent, de solvant dans les laboratoires chimiques.

Origine/fabrication:

Le fluorure d'hydrogène se dégage du magma rocheux, et on le trouve donc essentiellement dans les zones volcaniques actives (p.ex. env. 200.000 t par an dans la vallée dite "des 10.000 vapeurs" dans l'Alaska, d'une superficie de 72 km2).

Le fluorure d'hydrogène est produit industriellement par échauffement de fluorures en présence d'acide sulfurique concentré ou par dissociation thermique d'acide fluorosilicique avec formation de tétrafluorure de silicium.

Chiffres de production:

Dans le monde "occidental": 1964 env. 555.000 t; 1970 env. 960.000 t; 1972 env. 1.045.000 t; 1980 env. 1.820.000 t (ULLMANN, 1985), 1982 env. 860.000 t (ULLMANN, 1988).

Emissions:

En dehors des sources d'émission naturelles, des émissions de fluorure d'hydrogène sont provoquées par toutes les industries utilisant cette substance, comme par exemple les fonderies d'aluminium, verreries, briqueteries, émailleries et usines de phosphates.

TOXICITE

Homme:

DL50 ppm, inhalation (30-60 mn)

sel. HOMMEL, 1987

Mammifères:



Rat

DL50 1276 ppm, inhalation (1 h)

sel. ROTH, 1988

Organismes aquatiques:



Poissons

CL 60 mg/l

sel. HOMMEL, 1987

Poissons

CL0 0,63 mg/l

sel. HOMMEL, 1987

Bactéries

0,63 mg/l (inhibition de la divis. cellulaire))

sel. HOMMEL, 1987

Végétaux :



Crocus

2 mg/m3 (276 h, très fortes nécroses foliaires)

sel. VDI, 1987

Epicéa

5,4 mg/m3 (270 h, fortes nécroses)

sel. VDI, 1987

Maïs

4,7 mg/m3 (7 d, 7% chloroses foliaires)

sel. VDI, 1987

Narcisse

2 mg/m3 (276 h, phyllonécr. faibles à moyennes)

sel. VDI, 1987

Chrysanthème

25 mg/m3 (114 h, très faibles chloroses)


Classement des espèces végétales selon leur sensibilité aux fluorures (selon VDI, 1987):

Très sensibles

Abricot
Acer palmatum
Airelle rouge
Bois de corail
Charme
Crocus
Epicéa de Serbie
Epicéa épineux
Epicéa rouge
Erable negundo
Glaïeul
Iris
Lilas
Mahonia
Millet sanguin
Mélèze du Japon
Millepertuis rouge
Mélèze d'Amérique
Muguet
Myrtille
Oignon potager
Pêche
Pin de Benthan
Pin Weymouth
Pin des montagnes
Pin sauvage
Pin de Californie
Prune
Sapin argenté
Sapin Douglas
Sorbier sauvage
Sorgho commun
Tulipe
Vigne

Sensibles

Abies nordmanniana
Abricot
Ambroisie à f. d'armoise
Amélanchier du Canada
Aster
Avoine commune
Bégonias
Bette
Bistorte
Blé tendre
Bouleaux
Cerisier de Virginie
Chénopode blanc
Dactyle aggloméré
Dahlias
Epicéa épineux
Epicéa rouge
Epinard
Erable argenté
Erable champêtre
Erable de Norvège
Fétuque des prés
Framboise
Fraise des jardins
Fraxinus lanceolata
Géraniums
Guigne
Hêtre rouge
If japonais
Juglans nigra
Lilas
Luzerne
Maïs
Mélèze commun
Mélilot
Millet sanguin
Mouron blanc
Mûrier rouge
Narcisses
Noix
Oeillet
Oseille
Patate douce
Pêche
Peuplier hybride
Peuplier noir
Peuplier tremble
Picea glauca
Pin nain
Pin noir
Pin sauvage
Pivoines
Pomme
Prunier cérasifère
Ray-grass anglais
Rhododendrons
Rhubarbe crépue
Rose thé
Sapin du Colorado
Sapin Douglas
Sapin de Vancouver
Saules
Seigle
Sorgho sauvage
Sorbier sauvage
Sumac écarlate
Sumac de Virginie
Tilleul pet. feuilles
Thuyas
Tomate
Tournesol
Trèfle incarnat
Verges d'or
Vignes
Violette
Vitis labrusca
Vulpin des champs

Peu sensibles

Achillée
Ailante glanduleux
Amélanchier du Canada
Ancolies
Asperges
Aubergine
Aulne noir
Bardane
Blé
Bouleau blanc
Bouleau à papier
Buisson ardent
Chamaecyparis
Caféier
Camélia
Canne à sucre
Carotte
Chamaecyparis
Chênes
Chou
Chou moellier
Chrysanthèmes
Grande ciguë
Citrouille
Concombre
Cornouiller
Coton
Cytisus praecox
Elaeagnus angustifolia
Epine-vinette
Fraise des jardins
Frêne rouge
Framboise
Forsythia
Genévrier de Chine
Groseille
Haricot potager
If
Nerprun
Liquidambar
Luzerne
Merisier à grappes
Morelle noire
Muflier des jardins
Néflier nain
Orme de Chine
Orme blanc
Orme de Sibérie
Oseille
Pétunia
Platane
Peuplier baumier
Platane d'Amérique
Poire
Pois
Plantain
Pomme de terre
Prunier cérasifère
Prunus serrulata
Robinier
Saules
Sellerie
Seringat
Soja
Sorbier sauvage
Sumac de Virginie
Sureau noir
Symphoricarpus albus
Tabac
Thuya
Tilleul d'Amérique
Tomate
Troènes
Vigne sauvage
Vulpin des champs

Pathologie/toxicologie

Homme/mammifères: Le HF est caustique et peut provoquer des lésions des voies respiratoires, qui peuvent entraîner des oedèmes pulmonaires. Les symptômes d'une intoxication aiguë sont des irritations des yeux, de la peau, des muqueuses du nez et du pharynx. Une inhalation prolongée de HF peut, même en faibles concentrations, être à l'origine d'une fluorose (= ostéosclérose). Sur des animaux à l'herbage intoxiqués par cette substance, on a observé une baisse de la production laitière, un ralentissement de la croissance, des paralysies et des lésions dentaires. Des fluoroses peuvent également se manifester parmi les animaux d'élevage. Le fluorure d'hydrogène peut être dangereux pour la santé dès le moment où son odeur devient perceptible. Le fluor est un oligo-élément nécessaire pour la vitalité des dents et des os. Une carence en fluor peut être à l'origine de lésions dentaires (caries, etc.) chez l'homme.

Végétaux : HF est le gaz le plus fortement toxique pour les plantes. Il existe cependant à ce niveau des différences sensibles selon les espèces végétales, mais aussi selon l'âge des feuilles et le stade végétatif. De manière générale, HF a une influence sur l'activité des enzymes, et provoque des nécroses dont les effets visibles rappellent ceux de la sécheresse.

COMPORTEMENT DANS L'ENVIRONNEMENT

Milieu aquatique :

Le HF se dissout intégralement dans l'eau en dégageant une forte chaleur. Des mélanges caustiques et toxiques peuvent se former à la surface de l'eau. Forte acidité jointe à une faible dissociation en solution aqueuse.

Atmosphère:

Le HF dégage des fumées plus ou moins abondantes en présence d'humidité. Des brouillards caustiques se forment, lesquels demeurent au ras du sol en raison de leur faible densité par rapport à l'air.

Sols:

Selon le type de sol, on trouve du fluor à l'état naturel sous forme de fluorure à des concentrations s'élevant entre 10 à 150 ppm. Le HF ne provoque guère d'acidification des sols, dans la mesure où il est rapidement fixé sous l'effet de la chaux. Les dégâts éventuellement causés aux plantes sous l'effet d'absorption de HF à partir du sol représentent un problème négligeable.

Dégradation, produits de décomposition, demi-vie:

La dégradation de HF peut donner naissance à des fluorures. La plupart des fluorures métalliques sont solubles dans l'eau, mais en revanche, PbF2, CuF2 et certains fluorures alcalino-terreux ne le sont pas ou très peu.

VALEURS LIMITES DE POLLUTION

Milieu

Secteur

Pays/ organ.

Statut

Valeur

Cat.

Remarques

Source

Eau :


D

R

1

WGK


sel. HOMMEL, 1987

Air:


D

L

1 mg/m3

IW1

11)

BImSchVwV, 1986



D

L

3 mg/m3

IW2

11)

BImSchVwV, 1986



D

R

200 mg/m3

MIK

30 mn moy.13)

VDI, 1974



D

R

100 mg/m3

MIK

24 h moy.30 mn moy.13)

VDI, 1974



D

R

50 mg/m3

MIK

Moy. an. arithm.30 mn moy.13)

VDI, 1974



CDN

(L)

20 mg/m3


7 j30 mn moy.13)

sel. UBA, 1981



CDN

(L)

40 mg/m3


24 h30 mn moy.13)

sel. UBA, 1981



CDN

(L)

1,5 mg/m3


24 h, Manitoba

sel. UBA, 1981



CDN

(L)

4,5 mg/m3


24 h, Terre-Neuve

sel. UBA, 1981



CDN

(L)

26 mg/m3


24 h, Ontario1)

sel. UBA, 1981



CDN

(L)

7 mg/m3


24 h, Ontario2)

sel. UBA, 1981



CDN

(L)

3 mg/m3


24 h, Saskatch.

sel. UBA, 1981



DDR

(L)

5 mg/m3


24 h

sel. DORNIER, 1984



DDR

(L)

20 mg/m3


30 mn

sel. DORNIER, 1984



E

(L)

10 mg/m3


24 h

sel. DORNIER, 1984



E

(L)

30 mg/m3


30 mn

sel. DORNIER, 1984



H

(L)

20 mg/m3


24 h3)

sel. DORNIER, 1984



H

(L)

1,3 mg/m3


24 h4)

sel. DORNIER, 1984



H

(L)

5 mg/m3


30 mn4)

sel. DORNIER, 1984



NL

(L)

10 mg/m3


24 h

sel. DORNIER, 1984



RO

(L)

5 mg/m3


24 h

sel. DORNIER, 1984



RO

(L)

20 mg/m3


30 mn

sel. DORNIER, 1984



SU

(L)

10 mg/m3


24 h5)

sel. DORNIER, 1984



SU

(L)

30 mg/m3


30 mn5)

sel. DORNIER, 1984



YU

(L)

5 mg/m3


24 h

sel. DORNIER, 1984



YU

(L)

20 mg/m3


30 mn

sel. DORNIER, 1984


Amb.prof.

D

L

2 mg/m3

MAK

8 h moy.

DFG, 1989


Amb.prof.

D

L

3 ml/m3

MAK

8 h moy.

DFG, 1989


Amb.prof.

USA

(L)

2,5 mg/m3

TLV-C

Valeur plafond

ACGIH, 1986


Amb.prof.

USA

(L)

2 ppm

TLV-C

Valeur plafond

ACGIH, 1986


Amb.prof.

D

L

4 mg/g (aq)

BAT

Urine11)

DFG, 1988



D

R

1 mg/m3


1 j, plantes6)

VDI, 1987



D

R

0,25 mg/m3


1 mois, plantes6)

VDI, 1987



D

R

0,15 mg/m3


7 mois, plantes6)

VDI, 1987



D

R

2 mg/m3


1 j, plantes7)

VDI, 1987



D

R

0,6 mg/m3


1 mois, plantes7)

VDI, 1987



D

R

0,4 mg/m3


7 mois, plantes7)

VDI, 1987



D

R

6 mg/m3


1 j, plantes8)

VDI, 1987



D

R

1,8 mg/m3


1 mois, plantes8)

VDI, 1987



D

R

1,2 mg/m3


7 mois, plantes8)

VDI, 1987



USA

R

2,7 mg/m3


1 j, prot. végét.

sel. ULLMANN, 1985



USA

R

0,78 mg/m3


1 mois, prot. végét.

sel. ULLMANN, 1985



USA

R

0,5 mg/m3


Période végét.

sel. ULLMANN, 1985


Emission

D

L

5 mg/m3


flux massique ³ 50 g/h12)

sel. TA-Luft, 1986

Aliments:








Bétail

Pl. fourr.

D

L

30 mg/kg (88% MS)


9)

sel. BAFEF, 1987


Pl. fourr.

D

L

50 mg/kg


10)

sel. BAFEF, 1987


Pl. fourr.

D

L

100 mg/kg


Porcs

sel. BAFEF, 1987


Pl. fourr.

D

L

350 mg/kg


Volaille

sel. BAFEF, 1987


Pl. fourr.

D

L

150 mg/kg


Animaux divers

sel. BAFEF, 1987

Remarques:

1) Pour centres industriels et commerciaux
2) Pour zones résidentielles et rurales
3) Pour zones protégées
4) Pour zones spécialement protégées
5) Pour zones résidentielles
6) Plantes très sensibles
7) Plantes sensibles
8) Plantes peu sensibles
9) Bovins, ovins, caprins allaitants
10) Autres bovins, ovins, caprins
11) HF et dérivés inorganiques gazeux du fluor sont désignés sous HF
12) F et ses dérivés volatiles/gazeux sont désignés sous F
13) Valeurs douteuses car trop élevées, à prendre avec precautions

EVALUATION ET REMARQUES

Lorsqu'il migre dans l'atmosphère, le fluorure d'hydrogène est hautement toxique pour certaines plantes, et par conséquent, les émissions doivent être maintenues à un niveau aussi bas que possible. Pour cette raison, le VDI (1987) a fixé pour les végétaux une série de valeurs limites pour des temps d'exposition différents.

L'addition de fluor dans l'eau potable est controversée. Il ne fait pas de doute qu'un carence de fluor entraîne des lésions dentaires, mais il est certain aussi que des quantités trop importantes de fluor dans l'organisme humain et animal sont dangereuses pour la santé.

Les informations disponibles à l'heure actuelle sont insuffisantes pour permettre une évaluation définitive.