Fluorure de potassium

Le fluorure de potassium est un composé inorganique de formule KF. Après le fluorure d'hydrogène, il est la principale source d'ion fluorure utilisée dans l'industrie et en chimie. C'est un halogénure de métal alcalin présent naturellement sous la forme d'un minéral rare, la carobbiite. Les solutions de KF peuvent attaquer le verre, du fait de la formation de fluorosilicates solubles, même si l'acide fluorhydrique est plus efficace pour cette tâche.

Fluorure de potassium
Structure cristalline du fluorure de potassium. __ K+     __ F−
Identification
Nom UICPA	fluorure de potassium
No CAS	7789-23-3 (anhydre) 13455-21-1 (dihydrate)
No ECHA	100.029.228
No CE	232-151-5
No RTECS	TT0700000
PubChem	522689
SMILES	[F-].[K+] PubChem, vue 3D
InChI	InChI : vue 3D InChI=1/FH.K/h1H;/q;+1/p-1 InChIKey : NROKBHXJSPEDAR-UHFFFAOYSA-M
Apparence	poudre ou cristaux, blancs parfois verdâtres, inodores[1]
Propriétés chimiques
Formule	FK  [Isomères]KF
Masse molaire[2]	58,096 7 ± 0,000 1 g/mol F 32,7 %, K 67,3 %,
Moment dipolaire	8,585 ± 0,003 D[3]
Propriétés physiques
T° fusion	858 °C[1]
T° ébullition	1 502 °C[1]
Solubilité	485 g·l-1 (eau, 20 °C)[1]
Masse volumique	2,48 g·cm-3[1]
Cristallographie
Structure type	NaCl[4]
Précautions
SGH[5]
Danger H301, H311 et H331 H301 : Toxique en cas d'ingestion H311 : Toxique par contact cutané H331 : Toxique par inhalation
SIMDUT[6]
D1B, D2A, D1B : Matière toxique ayant des effets immédiats graves Transport des marchandises dangereuses : classe 6.1 groupe III D2A : Matière très toxique ayant d'autres effets toxiques toxicité chronique : fluorose Divulgation à 1,0% selon la liste de divulgation des ingrédients
Transport[1]
60 1812 Code Kemler : 60 : matière toxique ou présentant un degré mineur de toxicité Numéro ONU : 1812 : FLUORURE DE POTASSIUM Classe : 6.1 Étiquette : 6.1 : Matières toxiques
Écotoxicologie
DL50	245 mg kg−1 (rat, oral)[7]
Composés apparentés
Autres cations	Fluorure de lithium Fluorure de sodium Fluorure de rubidium Fluorure de césium Fluorure de francium
Autres anions	Chlorure de potassium Bromure de potassium Iodure de potassium Astature de potassium
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.
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Propriétés

Le fluorure de potassium se présente sous la forme d'une poudre blanche hygroscopique, généralement sous sa forme dihydrate. Le dihydrate fond à 46 °C dans son eau de cristallisation. On peut dissoudre 485 g de fluorure de potassium dans un litre d'eau à 20 °C.

Le fluorure de potassium a une enthalpie standard de formation de ΔH_f°= -569 kJ/mol^[8]

Du fait que le potassium naturel contient 0,0118 % du radioisotope ⁴⁰K, la radioactivité de KF est de 20 979 Bq kg⁻¹, à 89,28 % du rayonnement bêta et à et 10,72 % rayonnement gamma de 1,460 83 MeV.

Synthèse

Le fluorure de potassium peut être préparé par dissolution carbonate de potassium en excès dans l'acide fluorhydrique. Lors de l'évaporation de la solution, il se forme des cristaux de bifluorure de potassium. En chauffant ce bifluorure on obtient le fluorure de potassium :

K₂CO₃ + 4 HF_aq → 2 KHF₂ + CO₂↑ + H₂O

KHF₂ → KF + HF↑

Ce sel ne peut évidemment pas être préparé dans un récipient en verre ou en porcelaine car il serait attaqué par l'acide fluorhydrique. Un récipient en plastique (PTFE) résistant à la chaleur ou en platine doit être utilisé.

Applications

Chimie

En chimie organique, le fluorure de potassium peut être utilisé pour la conversion de composés organochlorés en composés organofluorés, via la réaction de Finkelstein^[9]. Pour de telles réactions on utilise en général un solvant polaire tel que le diméthylformamide (DMF), l'éthylène glycol ou le diméthylsulfoxyde (DMSO)^[10].

Autres

Le fluorure de potassium est utilisé dans la production d'émail, comme additif pour ciment, comme oxydant dans la poudre de soudure d'aluminium. Il est aussi utilisé comme agent de conservation du bois et pour la gravure sur verre. Il peut aussi être utilisé comme source d'ions fluorures dans les produits d'hygiène buccale (dentifrice, bain de bouche, etc.) et pour des aliments fluorés (sel alimentaire, eau).

Précautions

Comme d'autres sources d'ions fluorures, KF est toxique, même si les doses létales sont du niveau du gramme pour l'homme. Il est dangereux par inhalation et ingestion. Il est hautement corrosif, tout contact avec la peau pouvant entraîner de sévères brûlures.