2.2.8. LES HALOGÈNES

Les halogènes sont des éléments au nombre de quatre : chlore, fluor, brome, iode. Leur importance industrielle est très variable. Pour fixer les idées, on peut dire que les tonnages mis en œuvre industriellement sont dix fois moins importants lorsque l'on passe d'un halogène à l'autre dans l'ordre décroissant chlore, fluor, brome, iode. La consommation de chlore se compte en millions de tonnes, celle de l'iode en milliers seulement.

Le chlore

Le chlore, omniprésent dans la nature est aussi très présent dans l'activité humaine. Il doit beaucoup de son importance aux matières plastiques, le PVC (chlorure de polyvinyle) est, avec les polystyrènes et les polyoléfines (polyéthylène et polypropylène), une des trois grandes familles de thermoplastiques. Le PVC compte, à lui seul, pour à peu près la moitié des tonnages de chlore mis en œuvre dans toutes ses applications.

Au départ, ce furent surtout les propriétés oxydantes : désinfectantes et décolorantes du chlore, qui furent exploitées. Elles le sont encore aujourd'hui, mais moins. En revanche le chlore entre dans un grand nombre de molécules organiques aux applications très diverses : solvants, diélectriques isolants, pesticides, médicaments, fluides frigorifiques, gaz propulseurs d'aérosols, agents extincteurs. Dans ces trois derniers emplois, il faut noter que les molécules actives contiennent, outre le chlore, du fluor et même du brome dans le cas des agents extincteurs. En tant que désinfectant, le chlore reste indispensable dans le traitement des eaux potables. Toujours pour la désinfection (produits d'entretien, piscines, milieu hospitalier) on fait appel à d'autres dérivés chlorés plus pratiques d'emploi : hypochlorite (eau de Javel), dichloroisocyanurates (produits d'entretien, piscines), etc.

Un autre dérivé du chlore : le bioxyde de chlore ClO₂, voit ses emplois se développer rapidement, essentiellement en papeterie mais également pour le traitement des eaux potables. Il a l'avantage d'éviter le recours à des stockages de chlore liquide potentiellement dangereux. Il est en général préparé au moment de l'emploi par réaction d'un acide sur le chlorate de sodium, sel stable peu réactif dans les conditions ordinaires.

Si le chlore est de moins en moins utilisé pour le blanchiment de la pâte à papier (on lui reproche de former avec les résidus de la lignine, des chlorophénols persistants dans l'environnement et d'odeur très désagréable), il reste cependant difficilement remplaçable totalement par les seuls oxydants oxygénés tels que l'eau oxygénée ou l'ozone pour le traitement des eaux destinées à la consommation des ménages. Si l'ozone détruit bien les matières organiques contenues dans l'eau brute et évite donc leur chloration, préjudiciable au goût de l'eau de boisson, en revanche sa destruction rapide ne peut assurer la protection bactériologique. Celle-ci ne peut être obtenue de manière certaine pour tout le séjour de l'eau dans les réseaux d'alimentation, que par la présence de petites quantités de chlore dont la persistance est suffisante.

Le fluor

Le fluor élémentaire, très dangereux, n'a aucun emploi en dehors de la préparation des combustibles nucléaires. On ne rencontre que son acide (décapage, gravure du verre) ou ses sels (fluorures) dans l'élaboration de l'aluminium, en céramique ou comme inhibiteurs de fermentation.

En chimie organique, outre pour les fluides frigorifiques déjà cités, le fluor est à la base des polymères fluorés (Téflon) remarquables par leur résistance à la chaleur ; certains principes actifs pharmaceutiques sont des molécules fluorées. Enfin, les tensio-actifs fluorés sont efficaces même à des doses très faibles.

Le brome et l'iode

Le brome et l'iode se rencontrent encore plus rarement ; le brome est cependant utilisé pour préparer un certain nombre de composés organiques qui confèrent aux matières plastiques (polystyrènes, polyesters) des propriétés de résistance au feu. Il entre également dans la composition d'agents extincteurs, les halons, qui contiennent en outre du chlore et du fluor.

Le comportement au feu des halogènes

Trois situations différentes doivent être examinées, selon que l'on est en présence de chlore élémentaire, de sels minéraux ou de composés organiques halogénés.

• Le chlore élémentaire

C'est le seul halogène qui soit couramment employé : son danger tient au fait qu'il est stocké sous forme de gaz liquéfié sous pression. L'explosion d'un récipient sous l'effet de la chaleur dégage instantanément un nuage de chlore suffocant et toxique, dont les vapeurs très denses séjournent près du sol.

• Les sels minéraux

Les chlorures et les fluorures sont très stables, même à température élevée. Ils ne peuvent être dangereux que s'ils sont mis accidentellement en contact avec de l'acide sulfurique, ils dégagent alors les acides correspondants qui sont irritants et corrosifs.

• Les composés organiques halogénés

Contrairement à ce qui se dit communément, les composés organiques halogénés pris dans un incendie ne donnent pas lieu à un dégagement de chlore ou de fluor. Il faudrait pour cela des conditions réductrices rarement rencontrées en pratique. Ce sont les acides correspondants qui sont formés : chlorhydrique, fluorhydrique, bromhydrique. Ils sont certes toxiques et corrosifs, mais légers, ils sont entraînés par les fumées ou dissous dans les eaux d'extinction, et sont davantage gênants par leur corrosivité vis-à-vis des superstructures métalliques des bâtiments et des matériels de valeur dans lesquels des métaux sont impliqués, en particulier, matériel de bureau, électronique, mécanique de précision.

Il faut savoir, cependant, que certaines molécules particulières, contenant à la fois du chlore et de l'oxygène sont susceptibles, par pyrolyse, de donner naissance à du phosgène, gaz hautement toxique. Ce phénomène se rencontre heureusement rarement en pratique. La possibilité en est signalée dans les fiches des produits concernés.