Le fluorure d’hydrogène est un composé d’hydrogène et de fluor de formule chimique HF. Le fluor fait partie d’un groupe d’éléments connus sous le nom d’halogènes, qui se combinent tous avec l’hydrogène de la même manière pour former des halogénures d’hydrogène. À température ambiante et à pression normale, le fluorure d’hydrogène est un gaz incolore avec un point d’ébullition de 67.1 °F (19.5 °C), ce qui est beaucoup plus élevé que celui des autres halogénures d’hydrogène, et lui permet d’exister sous forme liquide à des températures quotidiennes. . Dans l’eau, il se dissout pour former de l’acide fluorhydrique. L’acide fluorhydrique liquide est également appelé acide fluorhydrique anhydre, c’est-à-dire sans eau, et HF peut être utilisé pour désigner le gaz, le liquide ou l’acide aqueux.
En solution aqueuse, l’acide fluorhydrique est un acide faible, en raison de la liaison hydrogène entre les molécules d’HF et d’eau, ce qui limite le degré de dissociation en ions. La liaison hydrogène entre les molécules HF explique le point d’ébullition relativement élevé du fluorure d’hydrogène par rapport aux autres halogénures d’hydrogène. L’acide réagit avec de nombreux métaux, formant généralement de l’hydrogène gazeux et un fluorure métallique, par exemple : Mg + 2HF -> MgF2 + H2. Contrairement à de nombreux acides, cependant, il réagit également facilement avec la plupart des oxydes métalliques et avec les silicates, y compris le verre, formant des composés solubles. Pour cette raison, il ne peut pas être conservé dans des bouteilles en verre.
Le fluorure d’hydrogène peut être produit par la réaction d’un fluorure métallique, par exemple le fluorure de calcium, avec l’acide sulfurique : CaF2 + H2SO4 -> CaSO4 + 2HF. Il est produit de cette façon dans l’industrie chimique, en utilisant de la fluorine, une forme minérale courante du fluorure de calcium. Les principales utilisations industrielles sont dans la production de polytétrafluoroéthylène (PTFE), dans l’industrie des semi-conducteurs pour éliminer l’oxyde du silicium, dans l’extraction de l’uranium de son minerai d’oxyde, dans la gravure du verre et comme catalyseur dans l’industrie pétrochimique. Il est également utilisé pour éliminer les taches de rouille, car il réagit avec les oxydes métalliques pour former des fluorures solubles. Le fluor est produit industriellement par électrolyse d’HF liquide.
En laboratoire, l’HF sous forme d’acide fluorhydrique aqueux est utilisé en analyse minérale en raison de sa capacité à dissoudre les silicates. Il est également utilisé dans l’analyse du pollen dans les échantillons de sol. Le sol se compose principalement de matières organiques et minérales, les minéraux étant principalement constitués de carbonates et de silicates. Pour identifier tout pollen présent, ce matériau doit être éliminé et, après un traitement avec d’autres réactifs pour éliminer les carbonates et la matière organique, de l’acide fluorhydrique est utilisé pour éliminer les minéraux silicatés.
Le fluorure d’hydrogène et l’acide fluorhydrique sont hautement toxiques et très corrosifs. L’inhalation du gaz endommage le système respiratoire et peut provoquer un œdème pulmonaire et la mort. Le contact cutané avec l’acide fluorhydrique, même dans des solutions très diluées, peut entraîner de graves brûlures et permettre aux ions fluorure de pénétrer dans la circulation sanguine. L’acide est absorbé très rapidement par la peau externe et tue les tissus vivants en dessous, principalement en raison de la combinaison des ions fluorure avec les ions calcium et précipitation du fluorure de calcium insoluble. Le calcium est essentiel au métabolisme cellulaire et au fonctionnement des organes vitaux ; son retrait du système peut entraîner une condition connue sous le nom d’hypocalcémie, qui peut entraîner la mort par arrêt cardiaque ou par défaillance multiviscérale.
En raison de ces dangers, le fluorure d’hydrogène et l’acide fluorhydrique doivent être manipulés très soigneusement et des précautions de sécurité strictes sont normalement observées là où ils sont utilisés. L’ingestion, l’inhalation ou le contact cutané avec l’HF nécessite une attention médicale urgente, même s’il n’y a pas de symptômes immédiats, car avec les solutions diluées, les effets peuvent être retardés. Les déversements couvrant 2 % ou plus de la surface du corps sont considérés comme mettant la vie en danger, en raison du risque que des quantités importantes d’ions fluorure pénètrent dans la circulation sanguine. L’application de gel de gluconate de calcium sur la zone touchée fournit des ions calcium qui se lient aux ions fluorure, aidant à minimiser les dommages et à prévenir l’hypocalcémie.