Recherches sur l’isolement du fluor/Chapitre 4

Henri Moissan

Recherches sur l’isolement du fluor

Gauthier-Villars, 1887 (p. 35-66).

CHAPITRE IV.

ÉLECTROLYSE DE L’ACIDE FLUORHYDRIQUE RENFERMANT DU FLUORHYDRATE DE FLUORURE DE POTASSIUM, ET ISOLEMENT DU FLUOR.

Il était impossible d’utiliser, dans ces nouvelles recherches, l’appareil qui nous avait servi (fig. 3) dans l’électrolyse du fluorure d’arsenic. L’acide fluorhydrique étant formé de deux corps gazeux, l’hydrogène et le fluor, il fallait les séparer au moment même de leur production. Nous avons alors employé un tube en U, en platine, dont chaque branche était fermée par un bouchon de liège enduit de paraffine. Ces deux bouchons portaient, suivant leur axe, une tige de platine qui amenait le courant et qui s’arrêtait à environ 0^cm,5 de la partie arrondie du tube en U. Sur chaque branche et au-dessous du bouchon était soudé un petit tube abducteur en platine, qui devait permettre aux gaz produits de se dégager. Enfin, comme l’acide fluorhydrique anhydre bout à 19°,4 et qu’il était très important de faire passer le courant dans un liquide dont la température fût aussi éloignée que possible de son point d’ébullition, l’appareil était plongé dans un bain de chlorure de méthyle. On sait que cet éther se maintient en ébullition tranquille à -23° et qu’en activant son opération par un courant d’air sec, on peut l’amener avec facilité à -50°. Dans ces conditions, la différence de température entre +19°,5 et -50° est telle, que l’on peut tenter l’électrolyse sans craindre de noyer le gaz produit dans un grand excès de vapeurs d’acide fluorhydrique.

De plus, si le fluor est un élément possédant de grandes affinités chimiques, il est naturel de chercher à les atténuer autant que possible par une notable diminution de température.

Lorsque l’acide fluorhydrique (et nous verrons plus loin quels soins demande sa préparation) renferme une petite quantité d’eau, soit par manque de soin, soit qu’on l’ait ajouté avec intention, il se dégage tout d’abord, au pôle positif, de l’ozone qui n’exerce aucune action sur le silicium cristallisé. Au fur et à mesure que l’eau contenue dans l’acide est ainsi décomposée, on remarque, grâce à un ampère-mètre placé dans le circuit, que la conductibilité du liquide décroît rapidement. Avec de l’acide fluorhydrique absolument anhydre, le courant ne passe plus. Dans plusieurs de nos expériences, nous sommes arrivé à obtenir un acide anhydre tel, qu’un courant de 35 ampères fourni par 50 éléments Bunsen était totalement arrêté pendant quatre heures.

Ce fait avait été établi d’ailleurs par Faraday, vérifié par M. Gore et par d’autres savants.

En résumé, cette expérience nous démontre :

1^o Que l’acide fluorhydrique anhydre ne conduit pas le courant ;

2^o Que si l’acide fluorhydrique contient une petite quantité d’eau, cette dernière est décomposée tout d’abord et qu’il ne reste finalement dans l’appareil qu’un acide anhydre.

Nous souvenant alors des expériences tentées sur le fluorure d’arsenic, nous avons additionné l’acide fluorhydrique de fluorhydrate de fluorure de potassium bien sec. Nous rappellerons que les analyses de ce composé, faites par Berzélius, par M. Fremy, par M. Gore et par M. Guntz, conduisent exactement à la formule HFl, KFl.

Si, dans un creuset de platine contenant l’acide anhydre, on ajoute des fragments de fluorhydrate, on les voit disparaître avec rapidité. Le fluorhydrate de fluorure de potassium est très soluble dans l’acide fluorhydrique anhydre.

Plaçons ce liquide dans le petit appareil que nous avons décrit précédemment et faisons passer le courant. On remarque de suite qu’un corps gazeux se produit à chaque électrode. Un manomètre mis en communication avec le tube abducteur de la branche positive démontre nettement que le dégagement de gaz est continu. Cependant le silicium cristallisé placé auprès de l’ouverture du tube ne prend pas feu.

Il se produit par le petit tube de platine correspondant au pôle négatif un dégagement régulier d’hydrogène pur, ne colorant pas une solution de pyrogallate de potasse.

Ce qui nous a frappé tout d’abord, dans cette expérience, c’est que, après quinze minutes, après soixante minutes, un courant de 35 ampères passait avec la même facilité ; la décomposition était continue. Nous étions loin déjà de nos premières expériences sur le fluorure d’arsenic.

L’appareil fut démonté une heure plus tard ; le bouchon de liège enduit de paraffine qui se trouvait fermer la branche négative et qui avait été en contact d’hydrogène saturé de vapeurs d’acide fluorhydrique était absolument intact. L’autre bouchon, au contraire, était carbonisé sur une profondeur d’au moins 1^cm. Cette expérience me parut très concluante ; il s’était dégagé au pôle positif un gaz qui avait agi sur le liège d’une façon beaucoup plus active que le chlore, qui l’avait détruit pour s’emparer de l’hydrogène. L’électrode positive de platine était fortement corrodée, mais la partie annulaire du tube de platine se trouvant au-dessus du niveau de l’acide fluorhydrique ne paraissait pas endommagée. La tige de platine du pôle négatif n’avait pas été attaquée ; on distinguait très bien à sa surface les stries parallèles dues à la filière.

Évidemment un corps gazeux doué de propriétés énergiques avait été produit au pôle positif. J’arrivai ainsi, après trois années de recherches, à la première expérience importante sur l’isolement du fluor.

Je fis faire aussitôt des bouchons en fluorine, qui entraient à frottement doux dans les branches du tube et qui laissaient passer suivant leur axe les électrodes de platine. Lorsque ces bouchons étaient ajustés, on les enduisait de gutta-percha fondue. Le tube en U contenant de l’acide fluorhydrique comme précédemment, l’expérience fut répétée. Le courant passa tout aussi bien ; mais, après quelques minutes, la gutta-percha, qui se trouvait du côté de l’électrode positive, fut liquéfiée sur certains points et mise hors de service. On fit l’expérience à nouveau avec de la gomme laque : le résultat fut identique. On tenta différents essais, qui tous furent inutiles ; et, comme chaque expérience exigeait la préparation d’acide fluorhydrique anhydre pur et la mise en marche d’une pile de 30 à 50 éléments, on comprendra aisément le temps perdu par ces expériences préliminaires. L’acide fluorhydrique est en effet un liquide qui attire l’humidité de l’air avec tant d’énergie, qu’il est très difficile de le conserver à l’état anhydre dans un flacon de platine. Comme nous avions besoin dans ces expériences d’un acide absolument exempt d’eau, je m’étais donc arrêté au seul procédé possible, celui qui consiste à le préparer au moment même de chaque expérience.

N’espérant pas trouver d’isolant convenable, je pensai alors à employer une fermeture gazeuse et à visser les bouchons sur l’ouverture de chaque branche du tube en U. J’estimais que la gaine gazeuse comprise dans le pas de vis empêcherait le gaz actif dégagé au pôle positif de se rendre jusqu’au corps isolant, et j’espérais ainsi obtenir une fermeture hermétique ne présentant que des surfaces de fluorine et de platine.

Description de l’appareil.

L’appareil se compose d’un tube de platine (fig. 4) deux fois recourbé à angle droit de 1^cm,5 de diamètre et d’une hauteur de 9^cm,5. Les deux extrémités sont fermées par des bouchons à vis formés d’un cylindre de spath fluor serti avec soin dans un cylindre creux de platine portant un pas de vis extérieur. Ce pas de vis compte 14 spires sur une hauteur de 12^mm (fig. 4). Chaque cylindre de fluorine laisse passer en son axe une tige carrée de platine de 2^mm de côté et de 12^cm de long, s’arrêtant à environ 3^mm du fond du tube. Cette tige est en platine iridié à 10 pour 100 d’iridium, cet alliage étant moins attaquable que le platine pur ; elle plonge, par son extrémité inférieure, dans le liquide à électrolyser. Enfin deux tubes abducteurs en platine, soudés à chaque branche du tube en U, un peu au-dessous des bouchons et au-dessus par conséquent du niveau du liquide, permettaient au gaz dégagé par l’action du courant de s’échapper au dehors.

Fig. 4.

Cet appareil de platine était maintenu au moyen d’un bouchon de liège dans un vase cylindrique de verre rempli de chlorure de méthyle (fig. 5). Deux tubes permettent, l’un l’arrivée d’un courant d’air sec, l’autre une absorption plus ou moins rapide déterminée par une trompe. Lorsque le tube amenant l’air sec plonge dans le chlorure de méthyle, il est facile, en activant l’évaporation, d’obtenir un froid de -50° ; lorsque, au contraire, ce tube ne fait qu’affleurer le liquide et que le courant d’air est modéré, on maintient l’éther à une température constante de -23°. Aussitôt que le niveau du chlorure de méthyle baissait dans le manchon de verre, on détachait le tube de caoutchouc amenant l’air sec et, au moyen d’un entonnoir, on remplissait de nouveau l’appareil. On peut aussi, et cela est plus commode, réunir le siphon à l’appareil, grâce à un tube épais de caoutchouc, et le maniement de la vis du siphon permet d’amener le chlorure de méthyle liquide dans le manchon de verre. On évite dans ce cas de répandre dans l’air d’abondantes vapeurs de chlorure de méthyle, qui finissent par incommoder, surtout lorsque l’expérience doit durer plusieurs heures. Nous ajouterons qu’il est indispensable de disposer l’appareil sous une hotte pourvue d’un bon tirage et dans une pièce suffisamment aérée.

Fig. 5.

Les deux tiges de platine iridié servant d’électrode étaient mises en communication, au moyen d’un gros fil de platine contourné en spirale, avec les conducteurs de la pile. Deux tiges de verre, disposées ainsi que l’indique la fig. 5, supportaient deux petits cylindres de cuivre qui, au moyen de vis de pression, réunissaient les fils conducteurs. Un commutateur Bertin permettait d’interrompre le courant à volonté, et un ampère-mètre, placé dans le circuit, fournissait des indications suffisantes sur l’intensité du courant et sur la conductibilité du liquide.

Préparation du fluorhydrate de fluorure de potassium et de l’acide fluorhydrique anhydre.

Nous avons préparé l’acide fluorhydrique, par le procédé de M. Fremy, en prenant les plus grandes précautions pour obtenir ce composé anhydre.

On choisit un volume connu d’acide fluorhydrique du commerce, préparé avec soin, et l’on en neutralise le quart au moyen d’une solution de potasse à l’alcool, ou mieux de carbonate de potasse pur obtenu au moyen du bicarbonate. Les deux parties sont ensuite mélangées, et l’on distille au bain d’huile à 120° dans une cornue de plomb. À cette température le fluosilicate de potasse n’est pas décomposé et l’on recueille un acide débarrassé de la silice que l’acide fluorhydrique du commerce renferme en notable quantité^[1].

Cet acide est alors divisé en deux parties, et l’on en sature exactement la moitié par du carbonate de potasse pur. La solution de fluorure neutre de potassium ainsi obtenue est additionnée de l’autre portion d’acide fluorhydrique et transformée en fluorhydrate de fluorure. Ce dernier sel est desséché au bain-marie à 100°, et la capsule de platine qui le contient est placée ensuite dans le vide en présence d’acide sulfurique concentré et de deux ou trois bâtons de potasse fondue au creuset d’argent. L’acide et la potasse sont remplacés tous les matins pendant quinze jours, et le vide est toujours maintenu dans les cloches à 0^m,02 de mercure environ.

Il faut avoir soin, pendant cette dessiccation, de pulvériser le sel chaque jour dans un mortier de fer, afin de renouveler les surfaces ; lorsque le fluorhydrate ne contient plus d’eau, il tombe en poussière et peut alors servir à préparer l’acide fluorhydrique. Il est à remarquer que le fluorhydrate de fluorure de potassium bien préparé n’est pas déliquescent comme le fluorure.

Ce fluorhydrate sec est introduit rapidement dans un alambic en platine, que l’on a séché en le portant au rouge peu de temps auparavant. On le maintient à une douce température pendant une heure ou une heure et demie, de façon que la décomposition commence très lentement ; on perd cette première portion d’acide fluorhydrique formé, qui entraîne avec elle les petites traces d’eau pouvant rester dans le sel. Le récipient de platine est alors adapté à la cornue, et l’on chauffe plus fortement, tout en conduisant la décomposition du fluorhydrate avec une certaine lenteur (fig. 6). On entoure ensuite ce récipient d’un mélange de glace et de sel, et, à partir de ce moment, tout l’acide fluorhydrique est condensé et fournit un liquide limpide, bouillant à 19°,4, très hygroscopique et produisant, comme l’on sait, d’abondantes fumées en présence de l’humidité de l’air.

L’acide fluorhydrique obtenu avec cet appareil renferme parfois une petite quantité de fluorure alcalin qui a été entraînée par les vapeurs acides au moment de la décomposition du sel. Nous n’avons pas cherché à éviter la présence de ce fluorure puisqu’il permet de rendre l’acide conducteur. Lorsque l’on veut obtenir l’acide fluorhydrique pur il faut employer un alambic en platine beaucoup plus grand, mis en communication avec un long tube de platine que l’on ne refroidit pas et que l’on maintient incliné du côté de la cornue. Les vapeurs acides se rendent ensuite dans un flacon de platine dont la base seulement est entourée de glace.

Fig. 6.

Conduite de l’expérience.

Pendant la préparation de l’acide fluorhydrique, le tube en U en platine et les électrodes ont été desséchés à l’étuve à la température de 120°. On introduit ensuite dans l’appareil environ 6 à 7^gr de fluorhydrate de fluorure de potassium bien privé d’eau. Les bouchons sont vissés avec soin et recouverts d’une couche de gomme laque que l’on rend facilement uniforme en la chauffant avec une petite flamme effilée. Le tube en U est fixé au moyen d’un bouchon de liège dans le vase de verre cylindrique et, jusqu’au moment de l’introduction de l’acide fluorhydrique, les tubes abducteurs sont reliés à des éprouvettes desséchantes contenant de la potasse fondue. On fait enfin arriver le chlorure de méthyle, que l’on maintient en ébullition tranquille, c’est-à-dire à -23°. Une température plus faible de -10°, par exemple, est insuffisante ; les gaz dégagés à chaque pôle sont alors noyés dans un excès de vapeurs acides.

Pour faire pénétrer l’acide fluorhydrique dans ce petit appareil, on peut l’absorber par l’un des tubes latéraux, au moyen de l’aspiration produite par une fontaine à mercure, soit dans le récipient même où il s’est condensé, soit dans un petit creuset de platine. Nous avons employé dans chaque expérience de 15 à 16^gr d’acide.

Dans quelques expériences, nous avons condensé directement l’acide fluorhydrique dans le tube en U, entouré de chlorure de méthyle ; mais, dans ce cas, on doit veiller avec soin à ce que les tubes ne s’obstruent pas par de petites quantités de fluorhydrate entraîné, ce qui amène infailliblement une explosion ou des projections toujours très dangereuses avec un liquide aussi corrosif.

Aussitôt que l’on fait passer le courant dans l’appareil, un dégagement gazeux régulier se produit à chaque pôle. Au pôle négatif, on obtient de l’hydrogène brûlant avec une flamme presque invisible, en fournissant de la vapeur d’eau, et dont les caractères peuvent être déterminés avec facilité. Au pôle positif, il se dégage un gaz incolore, doué d’une très grande activité chimique, dont nous étudierons les propriétés dans le Chapitre suivant^[2].

Au début de ces recherches, nous avions employé le courant produit par 50 éléments Bunsen grand modèle. Nous nous sommes aperçu bien vite que des courants d’une aussi grande intensité étaient inutiles et même nuisibles par l’élévation de température qu’ils déterminent. Le courant fourni par 20 éléments Bunsen est suffisant. Je citerai comme exemple l’expérience suivante, qui a fourni de très bons résultats. Commencée à 11^h30^m, le courant donnait 21 ampères. En intercalant l’appareil dans le circuit, on ne trouvait plus que 4 ½ ampères. À 2^h30^m, le courant indiquait encore 16 ampères et pendant la décomposition 3 ½ ampères.

Lorsque l’expérience a duré plusieurs heures et que la quantité d’acide fluorhydrique liquide restant au fond du tube n’est plus suffisante pour séparer les deux gaz, ils se recombinent à froid dans l’appareil avec une violente détonation.

Après l’expérience, si l’on démonte l’appareil, on voit que l’acide fluorhydrique contient en dissolution une petite quantité de fluorure de platine. De plus, une boue noire se trouve en suspension dans le liquide ; cette substance est formée d’un mélange d’iridium et de platine. L’électrode négative n’a pas été attaquée, mais la tige de platine formant le pôle positif est corrodée et se termine en pointe. En général, elle ne peut servir plus de deux fois.

Nous ajouterons aussi que, dans l’électrolyse de l’acide fluorhydrique, on peut obtenir à chaque pôle, en opérant dans de bonnes conditions, un rendement de 1^lit,5 à 2^lit par heure. L’expérience peut durer facilement trois heures, en l’arrêtant de temps en temps, si l’on emploie une quantité suffisante d’acide fluorhydrique.

Nous avons vu précédemment que le courant n’avait pas d’action sur l’acide fluorhydrique pur. Aussitôt, au contraire, que ce liquide contient du fluorure de potassium en dissolution, la décomposition se produit. Il est probable que ce dernier sel est dédoublé en fluor qui se dégage au pôle positif, et en potassium qui se rend au pôle négatif. Ce métal, aussitôt sa mise en liberté, décompose une portion de l’acide fluorhydrique qui l’entoure, avec dégagement d’hydrogène et en régénérant du fluorure de potassium. C’est ainsi qu’un poids très faible de fluorhydrate de fluorure peut servir à décomposer une quantité beaucoup plus grande d’acide fluorhydrique.

Cependant, pour que l’électrolyse se produise dans de bonnes conditions, il est préférable d’ajouter une assez grande quantité de fluorhydrate de fluorure de potassium. Nous avons indiqué déjà que ce sel était très soluble dans l’acide fluorhydrique anhydre. Il se forme dans ce cas un composé cristallisé plus riche en acide fluorhydrique que le fluorhydrate de fluorure et qui n’abandonne pas d’acide à +19°,4, température d’ébullition de l’acide anhydre. C’est cette combinaison que l’on doit toujours chercher à obtenir pour faire des expériences d’électrolyse ; elle est très soluble dans l’acide fluorhydrique, et le liquide ainsi obtenu est bon conducteur de l’électricité.

On pense bien qu’aussitôt les faits précédents connus nous avons essayé d’électrolyser le fluorhydrate de fluorure de potassium. Ce sel, préparé avec soin et ne renfermant pas de fluorure, peut fondre à une température assez basse, voisine de 140°. Il fournit alors un liquide incolore, un peu épais, se prêtant à des essais d’électrolyse.

L’expérience peut se faire dans le tube en U que nous avons décrit plus haut, et l’on recueille au pôle positif un gaz se combinant au silicium avec incandescence. Seulement le fluorhydrate fondu se boursoufle beaucoup sous l’action du courant, une partie se dégage par les tubes abducteurs. De plus, à cette température de 140°, le platine est très fortement attaqué, et nous avons dû arrêter la décomposition, de peur de mettre hors d’usage notre appareil en platine.

Si l’on fait plonger des fils de platine amenant le courant de 10 éléments Bunsen dans du fluorhydrate de fluorure de potassium, maintenu liquide dans une capsule de platine, on voit les gaz se dégager en abondance à chaque pôle, et, lorsqu’ils sont en contact, produire aussitôt, même à l’obscurité, une petite détonation. Les fils de platine sont rongés en quelques minutes.

À propos de la disposition même de notre appareil en platine servant à l’électrolyse de l’acide fluorhydrique, il était à prévoir que l’on pourrait faire, au point de vue physique, l’objection suivante : N’est-il pas à craindre que le courant, au lieu de traverser le liquide à électrolyser, ne passe entre la tige et la paroi de platine, et que dans chaque branche du tube en U il ne se dégage un mélange des deux gaz fluor et hydrogène ?

Pour obvier à cet inconvénient, j’ai toujours eu soin que l’extrémité des tiges de platine soit à une distance du fond de l’appareil plus faible que la distance de l’axe du tube à la paroi de platine. Cependant, même lorsque cette précaution n’est pas prise, l’électrolyse de l’acide fluorhydrique fournit toujours du côté négatif de l’hydrogène pur et du côté positif un autre gaz dont les propriétés sont entièrement différentes de celles de l’hydrogène.

Si l’on vient, pour se rendre compte de la marche de l’appareil, à électrolyser, dans le tube en U, de l’eau rendue bonne conductrice du courant par de l’acide sulfurique, les résultats sont tout différents. On obtient à chaque pôle un mélange d’oxygène et d’hydrogène, non pas dans les rapports de 1 à 2, mais tel que, du côté positif, il y a excès d’oxygène, et, du côté négatif, excès d’hydrogène.

Cette différence entre les deux expériences électrolytiques tient, selon nous, à deux causes. Lorsque l’on électrolyse de l’eau, le mélange d’hydrogène et d’oxygène formé à chaque pôle ne se recombine pas et se dégage tel quel. Nous verrons plus loin que le gaz actif produit au pôle positif possède la propriété de se combiner à l’hydrogène à froid et à l’obscurité. Par conséquent, dans un semblable mélange, il ne pourra être mis en liberté que l’excès de l’un des deux gaz. Si, du côté négatif, en même temps que de l’hydrogène, il se dégage un peu de fluor, ce dernier prendra aussitôt ce qu’il lui faut d’hydrogène pour régénérer de l’acide fluorhydrique, et il ne sortira par le tube abducteur que l’excès d’hydrogène. Cette action secondaire diminuera alors le rendement, mais permettra encore la décomposition.

La seconde cause qui rend l’électrolyse possible est la suivante.

Lorsqu’on a soin d’ajouter dans l’acide fluorhydrique à électrolyser plusieurs grammes de fluorhydrate de fluorure de potassium qui s’y dissolvent très bien, il se produit sur la paroi de platine qui se trouve à -23° un dépôt cristallin d’une combinaison d’acide fluorhydrique et de fluorhydrate de fluorure, dépôt qui forme une gaine solide, à l’intérieur de laquelle l’électrolyse se produit. C’est ce qui explique que dans une seule expérience la tige de platine du pôle positif soit complètement corrodée, tandis que le tube de platine ne perd de son poids qu’une quantité inappréciable. Si, à la place de 6^gr à 7^gr de fluorhydrate, nous n’ajoutons dans l’acide à électrolyser que 0^gr,1 de ce sel, la décomposition se produit encore, mais de petites détonations indiquent tout le temps de l’expérience que le fluor et l’hydrogène se recombinent dans l’appareil, et les rendements, dans ce cas, sont excessivement faibles.

On se rend compte de l’existence de cette couche solide, déposée sur la paroi de platine, en démontant l’appareil au milieu d’une expérience, lorsqu’il est encore plongé dans le chlorure de méthyle^[3].

Propriétés du gaz recueilli au pôle positif.

Ainsi que nous venons de le voir précédemment, la décomposition de l’acide fluorhydrique renfermant du fluorhydrate de fluorure de potassium se produit d’une façon continue sous l’action d’un courant électrique. Il se dégage alors : au pôle négatif, un gaz brûlant avec une flamme incolore, et présentant tous les caractères de l’hydrogène ; au pôle positif, un gaz incolore, d’une odeur pénétrante, très désagréable, se rapprochant de celle de l’acide hypochloreux et irritant rapidement la muqueuse de la gorge et les yeux.

Ce gaz est doué de propriétés très énergiques.

Pour étudier son action sur les corps solides, il suffit de les placer dans un petit tube de verre et de les approcher de l’extrémité du tube de platine voisin de l’électrode positive. On peut aussi répéter ces expériences en mettant de petits fragments des corps à étudier sur le couvercle d’un creuset de platine maintenu auprès de l’ouverture du tube abducteur.

Le soufre fond et s’enflamme de suite au contact de ce gaz. Il en est de même du sélénium. Le tellure s’y combine avec incandescence, en produisant d’abondantes fumées. En même temps, ce dernier métalloïde se recouvre d’une couche de fluorure solide qui modère la réaction. Ce fluorure est volatil et très hygroscopique.

Le phosphore prend feu et le tube dans lequel se fait l’expérience, fermé avec le doigt, puis retourné sur le mercure, fournit un gaz absorbable par l’eau, oxyfluorure ou pentafluorure, et un gaz absorbable par la potasse, trifluorure de phosphore.

L’arsenic et l’antimoine en poudre se combinent à ce corps gazeux avec incandescence. Dans le cas de l’arsenic, en faisant durer l’expérience quelques minutes, il se condense sur la partie froide du tube un liquide fumant, incolore, présentant les propriétés du trifluorure d’arsenic. Il dissout l’iode, attaque le verre à chaud, est miscible avec l’eau d’où l’on peut précipiter l’arsenic par l’hydrogène sulfuré.

Un fragment d’iode mis en présence du gaz s’y combine avec une flamme pâle en perdant sa couleur. Dans une atmosphère de vapeurs d’iode, le gaz brûle avec flamme. La vapeur de brome perd aussi sa couleur foncée, et la combinaison se produit parfois avec détonation.

Le carbone semble être sans action.

Le silicium cristallisé, froid, devient incandescent au contact de ce gaz, brûle avec beaucoup d’éclat, parfois avec étincelles. Le tube bouché avec le doigt et porté sur la cuve à eau indique une absorption assez grande avec dépôt de silice. L’expérience peut être faite différemment. On adapte à l’extrémité du tube abducteur un petit tube de platine deux fois recourbé à angle droit et rempli de cristaux de silicium, puis on recueille le gaz sur le mercure ; il fournit tous les caractères du fluorure de silicium. Si l’on arrête la réaction avant la disparition totale du silicium, on voit que les fragments qui restent sur la lame de platine ont été fondus.

Le bore adamantin de Deville brûle également en présence de ce gaz, mais avec plus de difficulté que le silicium. La petite quantité de carbone et d’aluminium qu’il renferme entrave la combinaison. Cependant le bore cristallisé, réduit en poudre, devient complètement incandescent, et le gaz produit fume beaucoup à l’air.

Nous avons vu précédemment que, lorsque l’acide fluorhydrique n’était pas en assez grande quantité dans l’appareil en platine, les gaz isolés dans chaque branche, hydrogène et gaz actif, se recombinaient aussitôt en produisant une violente détonation. L’expérience étant en marche, il suffit, du reste, d’intervertir le courant pour amener de suite une détonation. Aussitôt que l’hydrogène se trouve au contact du gaz actif, la combinaison s’effectue. Comme on pouvait redouter dans cette expérience la présence du platine, nous avons opéré de la façon suivante : un tube à entonnoir, tel que ceux que l’on emploie pour la tubulure médiane d’un flacon de Woolf, était retourné et laissait échapper un courant continu d’hydrogène. La vitesse du courant dans la partie évasée du tube était donc assez lente. On approche à la température ordinaire l’orifice de ce tube à entonnoir, toujours retourné, de l’extrémité de l’ajutage en platine du pôle positif. Aussitôt une légère détonation a lieu et l’hydrogène s’enflamme. Il faut avoir soin, à ce moment, de bien refroidir le tube en U de façon que le gaz actif n’entraîne pas un excès de vapeurs acides. On peut encore, un instant avant de faire l’expérience, chauffer légèrement avec une flamme l’extrémité du petit tube de platine pour chasser l’acide fluorhydrique qui a pu s’y condenser.

Les métaux sont, en général, attaqués avec beaucoup moins d’énergie ; cela tient à la non-volatilité des combinaisons formées, la petite quantité de fluorure métallique produit empêchant l’attaque d’être plus profonde.

Le potassium et le sodium froids deviennent incandescents et fournissent les fluorures correspondants. Il en est de même du calcium qui s’entoure de suite d’une gaine blanche de fluorure insoluble.

Le magnésium et l’aluminium sont décapés, mais l’attaque ne paraît pas être énergique. Si l’aluminium est maintenu au rouge sombre, la combinaison se produit avec une vive incandescence. Le résidu examiné ensuite au microscope est formé de petits globules métalliques fondus recouverts d’une couche transparente de fluorure d’aluminium.

Le fer et le manganèse réduits en poudre et légèrement chauffés brûlent avec étincelles.

Le plomb est attaqué à froid avec formation de fluorure blanc. Il en est de même de l’étain bien décapé dont l’attaque est activée par une faible élévation de température.

En présence du mercure, absorption complète, à la température ordinaire, avec formation de protofluorure de mercure, de couleur jaune clair. Cette substance recueillie et chauffée dans un petit tube de verre fournit du mercure et du fluorure de silicium.

L’argent légèrement chauffé se recouvre d’une couche de fluorure de couleur foncée et d’aspect satiné soluble dans l’eau.

À froid, l’or et le platine ne sont pas attaqués. Chauffé à une température de 300° à 400° le platine se recouvre en présence de ce gaz d’une poussière de couleur marron. Ce composé, porté au rouge sombre, se détruit en laissant du noir de platine et régénérant un gaz capable de se combiner au silicium froid avec incandescence. L’or produit une réaction identique.

L’iodure de potassium solide, mis au contact de ce gaz, noircit aussitôt. L’iode mis en liberté peut être dissous par le chloroforme ou le sulfure de carbone, qui prennent de suite une coloration foncée. L’iodure de plomb et l’iodure de mercure sont décomposés avec incandescence. Il se dégage d’abondantes vapeurs d’iode, qui sont aussitôt transformées en fluorure, en même temps qu’il se produit du fluorure de plomb blanc dans le premier cas, et du fluorure de mercure jaune dans le second.

Un morceau de chlorure de potassium fondu est attaqué à froid avec dégagement de chlore. L’odeur de ce dernier gaz mis en liberté est très nette. On peut démontrer sa présence de la façon suivante : on enlève avec précaution le fragment de chlorure solide, puis on décante lentement le gaz dans un tube à essai plus grand. Quelques centimètres cubes d’eau distillée sont agités dans ce second tube et le liquide obtenu décolore une solution étendue de sulfate d’indigo, dissout une petite parcelle d’or et donne en présence d’azotate d’argent acide un précipité blanc, cailleboté, noircissant à la lumière et soluble dans l’ammoniaque. On sait que le fluorure d’argent est très soluble dans l’eau et les acides.

Le chlorure d’argent sec jaunit au contact de ce gaz.

Le bromure de potassium est décomposé, avec dégagement abondant de vapeurs de brome.

Le pentachlorure de phosphore est décomposé avec flamme ; il se produit d’intenses fumées blanches.

Un cristal d’iodoforme prend feu au contact du gaz ; dégagement de vapeurs d’iode.

Ce gaz actif attaque le verre sec. On a fait l’expérience en disposant à la suite du tube abducteur de platine un ajutage de même métal qui conduisait le gaz jusqu’au milieu d’un cylindre de verre d’un diamètre plus large. Un tube latéral amenait dans l’espace annulaire un courant d’azote pur, absolument desséché par son passage au travers d’un tube de fer porté au rouge et contenant de la vapeur de sodium. Le verre avait été porté à 150° au moins, puis on avait maintenu pendant deux heures le courant d’azote sec. Si l’on fait arriver alors par l’ajutage en platine le gaz produit au pôle positif de notre appareil, on voit que le verre est rapidement corrodé.

Le sulfure de carbone en présence de ce corps gazeux s’enflamme aussitôt.

Tous les composés organiques hydrogénés sont violemment attaqués. Un morceau de liège, placé auprès de l’extrémité du tube de platine par lequel le gaz se dégage, se carbonise aussitôt et s’enflamme. L’alcool, l’éther, la benzine, l’essence de térébenthine, le pétrole prennent feu à son contact.

L’eau est décomposée à froid en fournissant de l’acide fluorhydrique et de l’ozone. Pour faire cette expérience, on place l’extrémité de chaque tube abducteur de notre appareil dans une capsule de platine à moitié remplie d’eau. Des tubes à essai retournés et contenant de l’eau permettent de recueillir les gaz formés à chaque électrode. Il est très important que les deux petits tubes de platine plongent dans le liquide de quantités égales ; sans quoi les niveaux de l’acide fluorhydrique dans l’appareil ne sont plus sur un même plan horizontal, et les gaz dégagés à chaque pôle peuvent se recombiner avec explosion. Cette explosion, aussi forte que celle fournie par un coup de pistolet, peut projeter de l’acide fluorhydrique sur l’opérateur, et d’une façon invariable elle réduisait en petits éclats les tubes à essais que souvent nous tenions entre les doigts. Lorsque cette expérience est bien conduite, il se dégage au pôle négatif, comme nous l’avons dit plus haut, de l’hydrogène pur.

Au pôle positif, on recueille un gaz n’ayant pas d’action sur le verre, n’agissant pas sur le silicium, enflammant une allumette qui ne présente plus qu’un point en ignition, absorbable entièrement par le pyrogallate de potasse, brunissant le papier à l’oxyde de thallium et colorant en bleu la solution d’iodure de potassium amidonné. Ce gaz est de l’oxygène. C’est là une nouvelle réaction qui produit l’oxygène à froid, et, comme dans les décompositions faites à la même température (permanganate de potasse et bioxyde de baryum), cet oxygène est ozonisé. En même temps, si l’on examine l’eau de la capsule de platine, on reconnaît facilement qu’elle renferme de l’acide fluorhydrique.

Ainsi, sous l’action de ce nouveau corps gazeux, l’eau a été décomposée à froid ; il s’est formé de l’acide fluorhydrique et il s’est dégagé de l’oxygène ozonisé.

Si nous répétons la même expérience en remplaçant l’eau de la capsule de platine voisine du pôle positif par du tétrachlorure de carbone, et le tube de verre par une petite éprouvette en fluorine, nous obtenons un dégagement régulier d’un gaz se combinant au mercure, lentement absorbable par l’eau, et qui présente tous les caractères du chlore. Le chlorure de carbone nous présente donc un intéressant phénomène de substitution, le gaz produit au pôle positif déplaçant le chlore de ce composé.

Discussion de l’expérience.

Voyons maintenant quelles sont les conclusions que nous pouvons tirer de cette action du courant sur l’acide fluorhydrique contenant du fluorure de potassium.

On peut faire, en effet, diverses hypothèses sur la nature du gaz dégagé au pôle positif ; la plus simple serait que l’on se trouve en présence du fluor ; mais il serait possible, par exemple, que ce fût un perfluorure d’hydrogène ou même un mélange d’acide fluorhydrique et d’ozone assez actif pour expliquer l’action si énergique que ce gaz exerce sur le silicium cristallisé.

Nous nous étions assuré, dès nos premières expériences sur l’électrolyse de l’acide fluorhydrique, que le fluorhydrate de fluorure employé ne renfermait ni acide azotique, ni chlore. D’ailleurs, une petite quantité de chlorure eût-elle été mélangée au fluorure de potassium, qu’on aurait encore obtenu de l’acide fluorhydrique pur. La différence entre le point d’ébullition de l’acide chlorhydrique -80° et celui de l’acide fluorhydrique +19°,4 est trop grande pour qu’il puisse rester une trace d’acide chlorhydrique en présence d’un grand excès d’acide fluorhydrique liquide.

Pour démontrer que le gaz recueilli dans nos expériences n’est pas un mélange d’ozone formé à basse température et de vapeurs d’acide fluorhydrique, on a préparé de l’oxygène ozonisé dans l’appareil de M. Berthelot à une température de -18°. L’effluve était produite au moyen d’une forte bobine, actionnée par 4 éléments Bunsen. L’ozone était amené ensuite dans un petit récipient de platine contenant de l’acide fluorhydrique liquide à -20°. Le mélange gazeux que l’on obtient dans ces conditions n’agit pas sur l’iode, le soufre, le chlorure de potassium fondu ni sur le silicium cristallisé.

Ainsi un mélange d’ozone préparé à -18° et de vapeurs d’acide fluorhydrique ne donne aucune des réactions indiquées plus haut.

Du reste, dans notre électrolyse de l’acide fluorhydrique, nous avons produit souvent un semblable mélange d’ozone et de vapeurs acides lorsque l’acide employé renfermait encore une petite quantité d’eau. Dans ce cas, au début de la décomposition, lorsque, au pôle positif, il se dégageait de l’ozone (ozone obtenu parfois à -50°), jamais le silicium n’a été attaqué.

Dans une de nos expériences, nous avons ajouté une très petite quantité d’eau à l’acide ; aussitôt nous avons eu au pôle positif, à une température de -45°, une abondante production d’ozone, ne ternissant pas le silicium, n’agissant pas à froid sur l’iode, sur le soufre, sur le chlorure de potassium fondu.

L’hypothèse que le gaz actif serait un mélange d’ozone et de vapeurs d’acide fluorhydrique doit donc être écartée.

Ce gaz pourrait être une combinaison d’hydrogène et de fluor plus fluorée que l’acide fluorhydrique. En un mot, ne se trouverait-on pas en présence d’un perfluorure d’hydrogène. On peut démontrer que le gaz obtenu dans nos expériences n’est pas une combinaison d’hydrogène et de fluor de la façon suivante : admettons pour un instant que, sous l’action du courant, l’acide fluorhydrique se dédouble en hydrogène et en fluor

HFl	=	H	+	Fl.
$\underbrace {\begin{matrix}&&\end{matrix}}$		$\underbrace {\begin{matrix}&&\end{matrix}}$		$\underbrace {\begin{matrix}&&\end{matrix}}$
4 vol.		2 vol.		2 vol.

Si nous recueillons dans de l’eau le gaz produit à chaque pôle, nous pourrons mesurer l’hydrogène formé au pôle négatif. Nous n’obtiendrons pas le gaz actif au pôle positif ; mais, comme nous l’avons vu précédemment, l’eau sera décomposée et il se dégagera de l’oxygène. Or, la décomposition sera différente suivant que nous ferons agir sur l’eau le fluor ou un perfluorure de formule HFl² par exemple.

Dans le cas du fluor, nous aurions

Fl	+	HO	=	HFl	+	O.
$\underbrace {\begin{matrix}&&\end{matrix}}$		$\underbrace {\begin{matrix}&&\end{matrix}}$		$\underbrace {\begin{matrix}&&\end{matrix}}$		$\underbrace {\begin{matrix}&&\end{matrix}}$
2 vol.		2 vol.		4 vol.		2 vol.

Dans l’hypothèse d’un perfluorure,

HFl2	+	HO	=	2 HFl	+	O.
$\underbrace {\begin{matrix}&&\end{matrix}}$		$\underbrace {\begin{matrix}&&\end{matrix}}$		$\underbrace {\begin{matrix}&&\end{matrix}}$		$\underbrace {\begin{matrix}&&\end{matrix}}$
4 vol.		2 vol.		8 vol.		2 vol.

Le volume d’oxygène mis en liberté doit être le même dans les deux réactions, mais la quantité d’acide fluorhydrique produite est double dans la seconde, de telle sorte que si nous pouvions titrer cet acide fluorhydrique qui se dissout dans l’eau, au moment de la décomposition de ce liquide, la proportion varierait du simple au double, suivant que nous serions en présence du fluor ou d’un bifluorure d’hydrogène.

Cette expérience était assez délicate à réaliser. Nous avons vu plus haut, à propos de la décomposition de l’eau par le gaz produit au pôle +, quelles étaient les précautions à prendre pour maintenir les niveaux de l’acide fluorhydrique sur un même plan horizontal dans les deux branches du tube en U.

On commençait par laisser fatiguer la pile, de façon à avoir un courant bien constant et ne dépassant pas 16 ampères. Lorsque l’appareil avait marché pendant environ une heure, on emplissait complètement le cylindre de verre, de chlorure de méthyle, et l’on amenait la température à environ -40°.

Deux tubes en verre, gradués en dixièmes de centimètre cube avaient été, la veille, recouverts d’une couche de vernis à l’intérieur et à l’extérieur au moyen d’une solution de gomme laque dans l’alcool. Un courant d’air sec avait entraîné toute la vapeur d’alcool.

Ces tubes étaient remplis d’eau distillée et chacun d’eux retourné sur une capsule de platine contenant de l’eau. À un moment donné, les deux tubes étaient disposés en même temps au-dessus des ajutages de platine. On recueillait les gaz se dégageant à chaque pôle ; puis, sans arrêter le courant, on enlevait simultanément les tubes gradués maintenus verticaux dans les capsules de platine.

On lisait le volume gazeux recueilli à chaque pôle, on levait les tubes de façon à laisser couler le liquide qu’ils contenaient ; on rinçait chacun d’eux avec quelques centimètres cubes d’eau distillée et, après addition d’une goutte d’orthophénol, l’acide fluorhydrique était titré dans chaque capsule de platine. Il n’y avait pas eu de contact entre le verre et l’acide fluorhydrique ; après lavage à l’alcool, les tubes n’étaient pas dépolis.

L’hydrogène qui s’était dégagé au pôle négatif s’était chargé d’une certaine quantité de vapeurs d’acide fluorhydrique ; on peut admettre, la température de l’appareil étant uniforme, que la quantité d’acide ainsi entraînée est la même à chaque pôle, de sorte que, si nous retranchons le poids de l’acide entraîné par l’hydrogène de celui formé au pôle positif, nous aurons très approximativement l’acide fluorhydrique produit par la décomposition de l’eau.

Voici les résultats de cette expérience :

Au pôle +, gaz ramené à 0° et à 760	09cc,6
Au pôle -, gaz ramené à 0° et à 760	23cc,0
	Divisions.
Au pôle +, le liquide titrait	153
Au pôle -, le liquide titrait	033

107 divisions de la liqueur alcaline correspondent à 0^gr,1 d’acide sulfurique de formule SO³HO.

Or

0,1 SO³HO : x HFl :: 49 : 20,

d’où

107	divisions	liqueur	alcaline	=	0,040816	HFl
1	»	»	»	=	$\textstyle {\frac {0,040816}{107}}$	HFl

Si nous cherchons maintenant quelle a été la quantité d’acide fluorhydrique produite au pôle positif par la décomposition de l’eau, nous obtiendrons les chiffres suivants :

153 - 33	=	120 divisions,
$\textstyle {\frac {120\times 0,040816}{107}}$	=	0,0467 de HFl.

Comparons maintenant les volumes gazeux recueillis à chaque pôle. Nous voyons que les chiffres 9^cc,6 et 23^cc ne varient pas du simple au double. La moitié de 23 est de 11,5 ; nous avons donc une différence de 11,5 - 9,6 = 1,9. Cela tient à ce que, ainsi que nous l’avons démontré précédemment, le gaz recueilli au pôle positif est de l’oxygène ozonisé, de l’oxygène condensé. Si nous prenons en effet le volume 23^cc comme étant celui du fluor produit au pôle +, volume qui sera alors égal à celui de l’hydrogène, nous allons pouvoir calculer la quantité d’acide fluorhydrique formé et voir si elle correspond à la quantité trouvée expérimentalement :

23^cc de fluor pèseraient 0^gr,03948,

ce qui correspondrait à

0^gr,415 d’acide fluorhydrique HFl.

Dans le cas où le gaz dégagé au pôle positif aurait pour formule HFl², 23^cc de ce gaz produiraient

0,0830 d’acide fluorhydrique.

En titrant la solution du pôle positif, nous avons trouvé qu’elle contenait

0,467 HFl,

ce qui se rapproche beaucoup plus du premier chiffre que du second. D’après cette expérience, le gaz actif serait bien le fluor et non un bifluorure d’hydrogène.

D’ailleurs, nous pouvons démontrer d’une autre façon que le gaz obtenu ne renferme pas d’hydrogène. Faisons passer ce corps gazeux sur du fer maintenu au rouge. Dans le cas du fluor, le gaz doit s’absorber entièrement ; si nous avons préparé, au contraire, une combinaison de fluor et d’hydrogène, ce dernier gaz sera mis en liberté et pourra être recueilli dans une atmosphère d’acide carbonique dont on se débarrassera toujours facilement au moyen d’une solution de potasse.

Voici comment, sur le conseil de M. Berthelot, l’expérience a été disposée. À la suite du tube de platine (fig. 7), par lequel le gaz actif se dégage, on place un tube de même métal de 0^m,20 de longueur, réuni au précédent par un pas de vis et rempli de petits fragments de fluorure de potassium absolument sec. Ce composé relient très bien les vapeurs d’acide fluorhydrique, qui produisent avec lui du fluorhydrate de fluorure de potassium. Un autre tube de platine de même longueur, s’ajustant à frottement doux sur le précédent et renfermant un faisceau de fils de fer, a été taré avant l’expérience. À ce dernier tube métallique se trouve réuni, au moyen d’une jointure en caoutchouc, un grand tube à essai en verre, puis un flacon, tous deux retournés et remplis d’acide carbonique pur. Cette partie de l’appareil a été traversée pendant cinq à six heures par un courant rapide d’acide carbonique pur et sec. Le gaz sortant a été analysé : 100^cc ne donnaient, après absorption par une solution de potasse, qu’une très petite bulle d’air dont le volume était négligeable.

Fig. 7.

Du côté de l’hydrogène, on a disposé un tube à essai et un flacon de 1^lit, réunis par des tubes de verre retournés et également pleins d’acide carbonique pur. L’extrémité de chaque appareil est en communication avec l’air par un tube de caoutchouc de 2^m dont l’ouverture est relevée et placée au-dessus du niveau de l’acide carbonique dans les flacons. Grâce à ce dispositif, il est possible de recueillir sans pression et séparément les gaz qui se dégagent de l’appareil en platine, tant au pôle négatif qu’au pôle positif.

Lorsque toutes ces précautions sont prises, on fait passer le courant de 20 éléments Bunsen dans l’acide fluorhydrique entouré de chlorure de méthyle et refroidi à -50° par un rapide courant d’air. Le tube de platine contenant le fer est chauffé aussitôt au rouge sombre, et l’on remarque au travers du platine, par l’incandescence qui se produit à l’intérieur, la forme des fils de fer brûlant dans le gaz. On laisse la décomposition électrolytique se produire pendant dix minutes, en remplaçant le chlorure de méthyle s’il y a besoin. L’expérience est ensuite arrêtée, on démonte l’appareil, on pèse le tube de platine renfermant le fluorure de fer. Ce dernier se trouve à l’état de fluorure cristallisé d’un blanc légèrement verdâtre à l’extrémité des fils métalliques ; il s’est produit aussi une petite quantité de fluorure de platine. On transporte sur la cuve à eau les deux appareils remplis d’acide carbonique et ce composé est lentement absorbé par une solution de potasse. Le gaz restant est mesuré et analysé.

Première expérience.

Dans notre première expérience le poids du fer avait augmenté de 0^gr,130 : le gaz venant du pôle négatif renfermait (ramené à 0° et à 760^mm) 78^cc d’hydrogène, brûlant avec une flamme pâle sans détonation.

L’appareil rempli d’acide carbonique placé au pôle positif n’a laissé comme résidu, après absorption par la potasse, que 10^cc,20 d’un gaz incombustible renfermant environ un cinquième d’oxygène. Ce volume d’air représente à peu près le volume intérieur des deux tubes de platine employés qui ont été adaptés, remplis d’air, à l’appareil producteur de fluor.

L’analyse de ce gaz a donné :

	cc
Sur la cuve à eau	10,2
Après potasse	10,2
Après pyrogallate de potasse	080

D’autre part, 78^cc d’hydrogène pèsent 0^gr,006942, ce qui, multiplié par l’équivalent du fluor 19, indiquerait comme poids du fluor mis en liberté 0^gr,132.

L’expérience nous a donné 0,130.

Le tube à essai retourné qui se trouvait du côté du pôle positif ne présentait pas trace d’humidité et n’a pas été attaqué.

En résumé, le gaz actif privé d’acide fluorhydrique par le fluorure de potassium a été entièrement absorbé par le fer porté au rouge sombre, sans dégagement d’hydrogène, et il a fourni un poids de fluorure de fer sensiblement correspondant au poids du fluor d’après le volume d’hydrogène dégagé.

Seconde expérience.

	gr
Poids du tube de platine + faisceaux fils de fer	29,339
Poids du tube après l’expérience	29,477
	————
	0,138

Après absorption de l’acide carbonique par la potasse, on a recueilli :

Au pôle négatif :

	cc
Hydrogène ramené à 0° et à 760mm au pôle positif	80,01

Au pôle positif :

Gaz mesuré sur la cuve à eau	11,40
Après acide pyrogallique	09,10

80^cc,01 d’hydrogène pèsent 0^gr,00712, ce qui, multiplié par 19, l’équivalent du fluor, nous fournit 0,134

Comme dans l’expérience précédente, le poids du fluorure de fer obtenu correspond à celui de fluor calculé d’après le volume de l’hydrogène produit et après passage du gaz sur le fer maintenu au ronge, on n’a pas recueilli d’hydrogène.

Le gaz que nous avons produit au pôle positif de notre appareil est donc bien le fluor.

CONCLUSIONS.

Par l’électrolyse de l’acide fluorhydrique renfermant du fluorure de potassium, il a donc été possible d’isoler un nouvel élément, le fluor, et d’étudier ses principales propriétés.

Le fluor est un corps gazeux, incolore, d’une odeur très désagréable, se rapprochant de celle de l’acide hypochloreux.

Il se combine à l’hydrogène, à l’obscurité et sans élévation de température. C’est le premier exemple de deux corps simples gazeux s’unissant directement, sans exiger l’intervention d’une énergie étrangère.

Le soufre, le sélénium et le tellure s’enflamment à son contact.

Le phosphore prend feu et fournit un mélange d’oxyfluorure et de fluorures de phosphore.

L’iode s’y combine avec une flamme pâle, en perdant sa couleur. L’arsenic et l’antimoine en poudre s’unissent à ce corps gazeux avec incandescence.

Le silicium cristallisé, froid, brûle au contact de ce gaz avec beaucoup d’éclat, en fournissant du fluorure de silicium qui a été recueilli sur le mercure et nettement caractérisé.

Le bore adamantin de Deville brûle également, mais avec plus de difficulté, en se transformant en fluorure de bore.

Le potassium et le sodium deviennent incandescents et produisent des fluorures.

Le fer et le manganèse en poudre, légèrement chauffés, brûlent en fournissant des étincelles.

En présence du mercure, absorption complète, avec formation de protofluorure de mercure de couleur jaune clair.

L’or et le platine ne sont pas attaqués à la température ordinaire du laboratoire.

Le chlorure de potassium fondu est décomposé à froid avec dégagement de chlore. Il en est de même de l’iodure, qui se recouvre de suite d’une couche d’iode.

Ce gaz décompose l’eau à froid en fournissant de l’acide fluorhydrique et de l’oxygène ozonisé ; il enflamme le sulfure de carbone et, recueilli dans une capsule de platine remplie de tétrachlorure de carbone, il fournit un dégagement continu de chlore.

Les corps organiques hydrogénés sont violemment attaqués. Un morceau de liège, placé auprès de l’extrémité du tube de platine par lequel le gaz se dégage, se carbonise aussitôt et s’enflamme. L’alcool, l’éther, la benzine, l’essence de térébenthine, le pétrole prennent feu à son contact.

En résumé, le fluor est un corps gazeux, possédant une activité chimique supérieure à celle de tous les autres corps simples connus. À cause de ses puissantes affinités, il permettra évidemment d’importantes réactions. S’il n’avait pas encore été isolé, il est assez curieux de reconnaître que, grâce à l’étude de ses composés, sa place était marquée depuis longtemps dans la classification naturelle des métalloïdes. Les essais tentés jusqu’ici pour l’obtenir avaient fait prévoir quelques-unes de ses principales propriétés. Le jour où l’expérience arrive enfin à le retirer d’une de ses combinaisons, on s’aperçoit qu’il ne peut occuper que la place indiquée, en tête de la famille du chlore, et la classification établie par Dumas se trouve encore une fois complètement justifiée.

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1. La Société centrale de produits chimiques nous a préparé plusieurs fois par ce procédé de l’acide fluorhydrique bien exempt de silice.
2. L’expérience qui nous a permis d’isoler le fluor a été faite pour la première fois le 26 juin 1886.
3. Pendant l’impression de ce Mémoire, nous avons fait creuser un tube en forme de V dans un bloc de fluorine, et nous l’avons fermé, comme le petit tube en U de platine, au moyen de bouchons à vis portant les électrodes. Des tubes latéraux servaient aussi au dégagement des gaz. En électrolysant dans cet appareil, à la température de +15°, de l’acide fluorhydrique contenant du fluorure de potassium, les gaz produits à chaque pôle étaient mélangés d’une telle quantité de vapeurs d’acide qu’aucune expérience nette n’était possible. Nous avons essayé alors l’électrolyse du fluorhydrate de fluorure de potassium maintenu liquide à +180°, et en moins d’un quart d’heure la tige de platine du pôle positif était détruite et l’appareil mis hors de service.