LE  FLUOR
ÉTYMOLOGIE du nom fluor
Vient du latin fluere signifiant fondre, couler. Certains minéraux fluorés ont des propriétés de fondant: ils abaissent le point de fusion de divers minerais et les rendent plus fluides. À la fin deu XIXe siècle, la cryolite (
Na3AlF6) était utilisée dans la préparation électrolytique de l'aluminium, permettant ainsi une formidable expansion de la sidérurgie de ce métal.

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. La consommation mondiale du spath fluor acide est de 3 à 4 millions de tonnes par an. Le spath fluor est consommé par la sidérurgie à raison de 5 à 40 livres par tonne d'acier produit.

Le fluor est le plus électronégatif de tous les éléments chimiques.

LE FLUOR
À l'audition du mot «fluor», la plupart des personnes pensent automatiquement à la dentisterie ou à la carie dentaire. C'est ce que nous appelons une excellente campagne de marketing ou plutôt un efficace lavement de cerveau. Pourtant...

Le fluor est un gaz jaune-verdâtre, monovalent, à odeur piquante et irritant. Il est très réactif, c'est un gaz inflammable. Il réagit violemment avec de nombreux corps. Il est toxique par inhalation et ingestion. Dans la nature on ne le trouve qu'à l'état de combinaison.

Les principaux minerais de fluor sont la fluorite, la cryolite, et l'apatite.

  • Le fluorite (fluorspar) se retrouve un peu partout sur la planète. C'est un minéral contenant entre 30 à 98% de fluorure de calcium.
  • La cryolite (fluoro-aluminate de sodium) est un composé d'aluminium, de sodium et de fluor. Puisqu'elle fond à basse température, elle est populaire dans l'industrie, mais n'est pas un source pour la fluoration.
  • L'apatite est formé par des dépôts de composés de calcium, incluant les phospates de calcium, les fluorures de calcium et les carbonates de calcium. Elle contient entre 3 à 7% de fluor est une source importante pour la fluoration. Ces minerais phosphatés constituent la matière première de la préparation des superphosphates utilisés comme engrais (fabrication à l'origine de convections de fluorures dans l'atmosphère et d'intoxications graves).
Les fluorures ont acquis une grande importance parmi les problèmes de l'environnement depuis 100 ans. Leur toxicité est telle qu'en 1947, l'Americann Association for the Advancement of Science considérait l'ion fluoruré comme le polluant atmosphérique le plus dangereux après l'anhydride sulfureux et l'ozone, et le plaçait au troisième rang des problèmes urgents à examiner dans ce domaine. (Picher, Lucien. Chimie de l'environnement. La librairie de l'Université de Montréal, 1974-75)
  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
  • la fluorapatite Ca5F(PO4)
  • la fluorite ou le spath-fluor CaF2
  • la cryolithe ou fluorure double d'aluminium et de sodium Na3AlF6
  • la sellaïte MgF2
  • le topaze Al2SiO4(F,OH)2

Aucun chimiste,
aucun scientiste
ne peut contredire
un fait scientifique :

le fluor est un poison mortel.

  Le fluor est un excellent raticide car il est un poison protoplasmique. Il produit la mort par une inhibition d'enzymes, par hypocalcémie, déchirements cardiovasculaires et divers dommages d'organes.

EN ALIMENTATION
Les poissons de mer (maquereaux, sardines) sont riches en fluor
mais cet élément est essentiellement concentré dans les écailleset les arêtes... Les fruits et légumes consommés par l’homme ont une teneur de l’ordre de 0,1 à 0,4 mg/kg. Certains (radis,épinards) en contiennent davantage (0,4 à 8,0 mg/kg). Le thé est particulièrement riche en fluor (environ 0,5 - 1,5 mg/litre). La teneur en fluor des aliments peut être modifiée compte tenu des procédés industriels ou domestiques mis en oeuvre pour leur traitement, leur préparation ou leur cuisson.

Comparativement au fluor contenu dans l’eau, qui est rapidement et presque totalement absorbé, le fluor présent dans les aliments passe très lentement et dans de faibles proportions la barrière gastro-intestinale. En raison de sa liaison avec d’autres éléments, sa biodisponibilité est médiocre. Ceci est particulièrement marqué lorsque le fluor est couplé avec des produits lactés, d’une part à la suite de la coagulation du lait dans l’estomac, d’autre part du fait de la formation de fluorure de calcium faiblement soluble. Solubilisé, le fluor, dont le sel est supplémenté dans plusieurs pays, échappe à ce phénomène de complexation.

AUX NATURELLEMENT FLUORÉES
Les fluorures sont abondamment présents sur la croûte terrestre et les phénomènes d'érosion du sol couplés à ceux de ruissellement peuvent faire qu'on les trouve en mains endroits à des concentrations non négligeables dans les eaux naturelles, qui constituent la principale source de fluor pour l'homme. Les fluorures proviennent essentiellement de la dissolution
des roches ou des couches géologiques parcourues par les eaux. Le fluor est un constituant constant des roches éruptives, dont la désagrégation lente fournit cet élément aussi bien au sol qu'aux eaux marines et de surface. Toutefois, l'insolubilité marquée de la plupart des fluorures naturels limite assez radicalement leur diffusion par les eaux.

Si la teneur en fluor des eaux de surface est généralement faible (0,01 à 0,03 ppm) (ppm = part par million, en masse), celle des eaux de la nappe phréatique, qui dépend de caractéristiques géologiques et physique-chimiques locales, peut varier dans de très fortes proportions, allant jusqu'à 40 ppm.

C'est ainsi qu'au Kenya et en Afrique du sud, des teneurs supérieures à 25 ppm peuvent être observées. En Inde, la teneur peut atteindre par endroits 38 ppm ; 15 Etats indiens sur 32 sont considérés comme endémiques pour la fluorose, syndrome toxique dû au fluor.

Dans certaines régions (Afrique du Nord, Colorado), les roches fluorées se trouvent à la surface du sol, et leur désagrégation à l'état de poussières permet aux vents de les transporter sur les plantes fourragères, ce qui leur permet d'atteindre le règne animal.

L'eau de mer renferme de 1 à 1,4 ppm de fluor ionique. Exeptionnellement, les eaux douces peuvent contenir jusqu'à 10 ou 12 ppm de fluor, généralement à l'état de fluorures alcalins.

La règlementation sur l’eau destinée à la consommation humaine a fixé une valeur limite à ne pas dépasser, soit 1,5 mg/litre. Même si les services de santé américaine considèrent sécuritaire une telle concentration, il n'y a jamais eu de consensus scientifique quant à la dose maximale sécuritaire en teme absolu (mg/jour).

En 1901, une étude trouva que les fluorures «sont les produits les plus toxiques que l’industrie en général produits».

Pour bien comprendre le problème, il faut se reporter à la lin des années trente. Deux grandes industries américaines, celle de l’aluminium et celle des engrais chimiques, étaient alors aux prises avec deux de leurs sous-produits, le fluorure de sodium et le fluorosilicate de sodium. Leur problème consistait à se débarrasser de ces sous produits si toxiques et si corrosifs: savoir comment en disposer était devenu un problème sérieux et dispendieux. La seule utilisation qu’on avait pu leur trouver avait été comme poison à rats et comme insecticide.

Ces substances sont tellement corrosives qu’elles peuvent complètement traverser une plaque d’acier d’un quart de pouce d’épaisseur en quelques minutes.

 

PRODUCTION DE FLUOR
L'électrolyse de l'acide fluorhydrique (HF) ou de l'acide potassium fluor (KHF2) est pratiquement la seule méthode de production industrielle.

Le fluorure d'hydrogène (acide fluorhydrique) peut être relaché dans l'air lors des processus de combustions dans l'industrie. Dans les raffineries, lorsque l'acide sulfurique concentré attaque l'apatite, le fluorure de calcium libère de l'acide fluorhydrique.

L'industrie pétrolière utilise l'acide fluorhydrique dans la production d'essence à haut indice d'octane. Chaque raffinerie libère dans l'atmosphère au moins 1,000 tonnes de HF annuellement. C'est vers 1988 que la production d’essences sans plomb se développe aux USA. Le processus requiert l’utilisation de l’acide fluorhydrique HF pour atteindre un niveau d’octane élevé sans utiliser le plomb. Le HF est donc depuis présent dans les émissions des automobiles au lieu du plomb, et il est plus toxique que ce dernier.

La source la plus importante de ce troisième composant chimique le plus toxique est la fabrication des superphosphates à partir d'apatite. On fait macérer du phosphate tricalcique fluoré dans de l'acide sulfurique concentré pendant 1 à 2 mois. Les galeries dans lesquelles ce procédé est effectué sont une source constante d'acide fluorhydrique, l'atmosphère de ces galeries contenant jusqu'à 86 mg de HF/m3.

Le fluor présent dans l'air retombe finallement sur le sol ou dans l'eau. L'acide fluorhydrique est l'un des composants les plus toxiques et présents dans le smog de nos villes industrielles.

Depuis les années 1880, plusieurs sociétés souffrent des émissions polluantes en HF. Des miliers de poursuites judiciaires ont été entreprises dans plusieurs pays. Tout a été mis en place par les industries pour détourner le problème, que ce soit via les agences gouvernementales, les associations médicales et dentaires et les divers médias. Pendant des décennies, l'industrie plaça de leurs employés à la direction du Public Health Service et de l'Environmental Protection Agency. Lors de sa première conférence de presse de l'EPA, le directeur William Ruckelshauss a solonellement promis de s'occuper du dossier de la pollution par le HF. Ni lui, ni son successuer Russell Train y ont touché.

LE FLUOR DANS L'AIR
Quand le fluor est lié à de très petites particules il peut rester dans l'air pendant une longue période.
Des gaz fluorés sont rejetés par les industries. Ces gaz sont très dangereux, à des concentrations très élevées, ils peuvent entraîner la mort. En faibles concentrations, ils provoquent des irritations aux yeux et au nez.

La concentration de l'air en ion fluorure dans une région rurale ou urbaine résidentielle est généralement très basse, soit de l'ordre de 0,04 à 1,20 ppb (0,03 à 0,9 mg F/m3). Mais la détermination analytique en est rendue difficile. Cette concentration peut être augmentée très appréciablement par l'activité industrielle. À proximité d'usines d'aluminium, on a observé des concentrations de fluorures dans l'air de 3 à 18 ppb et atteignant quelquefois même 89 ppb (70 mg F/m3).

Une personne sédentaire consomme entre 12 à 15 mètres cubes d'air par jour; un individu travaillant de manière relativement énergique en absorbe en moyenne 20 m3. Sur cette base, il a été établi en 1970, que la quantité de fluorures absorbée par un travailleur dans le centre de Londres était normalement de 0,0003 mg de fluorures par jour et de 0,03 mg au cours d'une journée d'épais brouillard (travail extérieur).

Considérant qu'un travailleur passe le tiers de sa vie au travail, il est logique de penser qu'il puisse accumuler dans son organisme des substances polluantes qui sont présentes dans son lieu de travail. Ceux qui sont exposés régulièrement aux fluorures gazeux et particulés lors de leur travail sont affectés. Un homme normal respire environ 7 m3 d'air durant sa journée de travail. Si l'air respiré à son travail contient des fluorures totaux en concentration de 3 à 4 mg/m3, un calcul rapide nous amène à constater que le travailleur absorbe une dose de 21 à 28 mg de fluorures par jour.

Depuis le début de la fluoration, on cherche à minimiser l'importance des fluorures dans l'atmosphère, pourtant certains composants fluorés, notamment l'acide fluorhydrique, sont toxiques à des concentrations d'une partie par milliard (0,001 ppm).

La production d'une tonne d'aluminium entraîne la consommation d'une tonne de cryolithe, dont environ 20 kg sont perdus par volatilisation dans l'atmosphère (environ 1/3 à l'état gazeux et 2/3 à l'état de particules solides).

En 1961, on estimait que 25,000 tonnes de fluorures sont dispersées annuellement dans l'atmosphère en Angleterre, et cela, à partir de la combustion résidentielle et industrielle du charbon seulement.

En 1966, en Floride, on estimait qu'une seule usine à superphospates pouvait émettre jusqu'à 3,500 livres par jour de fluorures solubles à l'atmosphère. Ce qui fait presque 600 tonnes métriques annuellement. L'émission des fluorures peut se distribuer sur une distance aussi importante que 20 km avant de retomber au sol.

En 1970, aux USA, on estimait à 120,000 tonnes par an la quantité d'émissions de fluorures dans l'atmosphère seulement. Et ce chiffre était très très conservateur pour ne faire paniquer le monde. On envisageait alors que dans la prochaine décennie ('71 à '80) le volume des émissions doublerait.

LE FLUOR DANS L'EAU
Quand le fluor de l'air se retrouve dans l'eau, il se dépose dans les sédiments.

LE FLUOR DANS LE SOL
Quand il se dépose sur le sol, le fluor se lie fortement aux particules du sol.
Le fluor est présent naturellement dans la croute terrestre ou on peut le trouver dans les roches, le charbon et l'argile. Le charbon peut contenir jusqu'à 500 ppm de fluorures, dont une partie est volatilisée avec les cendres.

Dans l'environnement le fluor peut changer de forme car il s'associe facilement à plusieurs autres éléments (voir la page des Halogènes).

LE FLUOR DANS LES PLANTES
Le fluor que l'on trouve dans le sol peut s'accumuler dans les plantes. La quantité absorbée par les plantes dépend du type de plante, du type de sol et de la quantité et la forme de fluor présent dans le sol. Pour les plantes qui sont sensibles aux expositions de fluorures, même des concentrations faibles peuvent entraîner des dommages et gêner la croissance. Les fluorures gazeux ou solides pénètrent dans les plantes par voie stomatique ou par translocation foliaire directe. L'absorption radiculaire intervient aussi, en particulier dans les sols fortement pollués par ces substances.

Comme le fluor joue un rôle physiologique marginal chez les plantes et qu'il ne peut être métabolisé, il s'accumule à des taux considérables, en particulier dans le système foliaire. Quand la concentration en fluorures atteint un certain seuil, variable avec l'espèce végétale considérée, des lésions foliaires apparaissent: il se produit une coloration gris verdâtre du parenchyme avant qu'une nécrose ne se développe.

Les plantes les plus sensibles (liliacées, gentianes, rosacées arborescentes, conifères, vignes) peuvent être affectées par une semaine d'exposition à une concentration faible de 1 ppb (une partie par billion) de fluorures.

Les fluorues inhibent de façon très importante l'activité photosynthétique des végétaux à des concentrations nettement moindres que celles nécessaires pour induire des lésions foliaires. Ils inhibent aussi l'énolase, un enzyme essentiel à la glycolyse chez les végétaux.

LE FLUOR ET LES ANIMAUX
Les animaux qui consomment des plantes contenant du fluor peuvent accumuler des quantités importantes de fluor dans leur organisme. Le fluor s'accumule d'abord dans les os, donc un animal exposé à des concentrations importantes de fluor souffre de caries et de dégradation des os. Une surdose en fluor peut aussi perturber le développement des griffes.

Les animaux alimentés avec des fourrages contenant des fluorures présentent à long terme des signes d'intoxication appelée fluorose. En effet, en sus de ses propriété cytotoxiques intrinsèques, le fluor, par suite de ses affinités pour le calcium, perturbe les processus d'ossification.

Là où la pollution par les émanations de fluor est plus prononcée, les dents des animaux sont fortement cariées et vont jusqu'à l'usure complète!!! (Mémoire présenté par la Faculté des Sciences de l'agriculture et de l'alimentation de l'Université Laval, au Comité consultatif de l'environnement. Audience du 11 novembre 1975)

Au bout d'un temps variable suivant l'intensité de l'intoxication, des troubles locomoteurs se manifestent chez les bovins et amènent peu à peu l'animal dans l'impossibilité de se mouvoir. Il n'est pas rare de constater, dans les cas de femelles gravides, des avortements. Enfin s'installe une cachexie progressive fatale aux animaux intoxiqués.

Les pertes encourues, suite à l'intoxication des animaux domestiques, peuvent être énormes pour les producteurs agricoles. L'aluminerie ALCAN d'Arvida au Québec, fut forcé par l'Union des Producteurs agricoles à verser un motant de $2,868,953 à 319 agriculteurs (entre 1951 et 1973). L'ALCAN compensait encore des agriculteurs en 1977-78 par une somme de $250,000 (plus de 3,000 têtes de bétail ont souffert d'intoxication par les fluorures au cours de ces deux années)

H.L. Richardson, pathologiste à l'Université d'Oregon, a démontré que les fluorures à la concentration de 1 ppm stérélisaient les chinchillas.

Tous les animaux aquatiques ingèrent directement les fluorures contenus dans l'eau. Lorsqu'on sait qu'en plus de la pollution fluorée de l'air, 99% de l'eau du robinet se retrouve dans les égoûts, il est facile d'imaginer que la concentration en fluorures des cours d'eau augmente radicalement d'année en année.

Les oeufs des grenouilles subissent un retard dans leur développement embryonnaire lorsqu'ils sont soumis à une concentration de 1 ppm de fluorures. Il en est de même pour la métamorphose des tétards.

On rapporte également des effets défavorables sur l'embryogénèse des oeufs de poissons dans une eau ayant une concentration de fluorures de 1,5 ppm. D'autres études sur la toxicité des fluorures vis-à-vis des poissons ont montré que les oeufs de truites n'éclosent pas normalement en présence de 1,5 ppm de fluorures. Quant aux truites adultes, elles sont tuées par des concentrations de 2,7 à 4,7 ppm si elles y sont exposés pendant plusieurs jours.

Le potentiel d'accumulation des fluorures dans les chaînes alimentaires des eaux douces est encore tout à fait ignoré. On préfère investir dans des campagnes publicitaires mensongeuses...

LE FLUOR ET LES INSECTES
Très peu d'études ont été réalisé pour déterminer l'ampleur des méfaits des fluorures chez les insectes. Mais une autre conséquence écotoxicologique de la pollution fluorée tient en un appauvrissement considérable de l'entomofaune (insectes). Le fluor est très toxique pour la plupart des ordres d'insectes. Les abeilles lui sont particulièrement sensibles et aucun rucher ne peut survivre dans les zones où sévit cette pollution.

Aucune donnée ne démontre actuellement quel est l'impact à long terme des eaux d'irrigation fluorées sur la multitude d'espèces vivants dans le sol (Groth). Pourtant toute la vie terrestre dépend des nombreux processus biologiques qui s'exercent par l'intermédiaire des espèces vivant dans le sol (telle que la fixation de l'azonte et la transformation de la matière organique). Les effets toxiques potentiels et cumulatifs des fluorures sur le biotope du sol devraient être étudiés attentivement...

L'accumulation de fluorures le long des chaînes alimentaires et leur réaction synergitique avec d'autres polluants sont possibles et certaines, mais totalement ignorées par les études.

  Dans l'industrie de l'aluminium ou des fertilisants, il coûte pour disposer des résidus fluorés, plus de 8000$US PAR CAMION de 5000 gallons.

Les industries des fertilisants et de l'aluminium rejètent plus de 155,000 tonnes par an dans l'atmosphère et plus de 500,000 tonnes dans les lacs, rivières et océans (ceci n'inclus pas la fluoration).

Décembre 1991, Benton Harbor (Michigan): une fuite de 900 gallons d'acide hydrofluorosilique à l'usine de traitement de l'eau. Le produit était tellement corrosif qu'il a grugé deux pouces (5 cm) du plancher en ciment.

La base militaie de Ft. Detrick (Frederick, Maryland), était fluorée mais l'équipement devint tellement dû cesser la fluoration. Le 11 décembre 1996, le Colonel Henry O. Tuell, III, écrivit au U.S. Army Medical Command, Fort Sam Houston, Texas. Dans son mémo le Colonel Tuell écrit: "...recent research and findings regarding efficacy of fluoridation and the adverse health effects, could be serious."
La base n'est toujours pas fluorée.



CHIMIE 101 HISTOIRE DU FLUOR INTRODUCTION
HALOGÈNES BROME & CHLORE ALUMINIUM


GLOSSAIRE PLAN DU SITE