Trifluorure d'azote - Définition

Synthèse et réactivité

Le NF₃ est un exemple rare de fluorure binaire qu'on ne peut pas préparer directement à partir de ses éléments (c'est-à-dire que N₂ ne réagit pas avec F₂). Presque tous les autres éléments du tableau périodique réagissent directement, souvent de manière violente, avec le fluor.

Après une première tentative en 1903, Otto Ruff a réussi, 25 ans plus tard, à synthétiser le trifluorure d'azote par l'électrolyse d'un mélange fondu de fluorure d'ammonium et de fluorure d'hydrogène. Il s'est avéré beaucoup moins réactif que le trichlorure d'azote. Il est aujourd'hui préparé par une réaction directe d'ammoniac et de fluor, et une variante de la méthode de Ruff.

On peut s'en procurer sous la forme de cylindres pressurisés.

Réactions

Le NF₃ est légèrement soluble dans l'eau sans qu'aucune réaction chimique n'ait lieu. Son moment dipolaire est faible (0,2340 D). NF₃ est un oxydant puissant bien que lent. Au contact de métaux, il se transforme en tétrafluorohydrazine, mais seulement à haute température :

2 NF₃ + Cu → N₂F₄ + CuF₂

NF₃ réagit avec le fluor et le pentafluorure d'antimoine pour donner le sel de tétrafluoroammonium:

NF₃ + F₂ + SbF₅ → NF₄⁺SbF₆^-

Sécurité

Le contact avec la peau du NF₃ n'est pas dangereux, et ce gaz est un irritant relativement faible pour les muqueuses et les yeux. C'est aussi un irritant pulmonaire : sa toxicité est comparable à celle des oxydes d'azote, et une surexposition par inhalation transforme l'hémoglobine du sang en méthémoglobine, ce qui provoque un état de méthémoglobinémie.

Volume de production

Depuis 1992, où moins de 100 tonnes étaient produites, la production mondiale a grimpé pour atteindre de l'ordre de 4 000 tonnes en 2007. On estime qu'elle continuera à augmenter de manière significative dans les années qui viennent,, pour atteindre environ 8 000 tonnes par an en 2010.