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Fluorine
Fluorite
CatégorieIV : halogénures
Fluorite sur quartz - Le Beix - France (10x7cm) Général Catégorie Minéral Formule brute CaF2 Identification Masse moléculaire 78.07 g/mol Couleur incolore, vert, rose, violet, bleu... Classe cristalline ou groupe d'espace Hexakisoctaédrique - m 
mSystème cristallin cubique Réseau de Bravais Faces centrées F Macle Par pénétration sur {111} Clivage {111} parfait Habitus Cubique, octaédrique, dodécaédrique, massif, grenu, grossier, fin, botryoïdal, fibreux, hexaédrique, concretionnaire… Fracture conchoïdale; esquilleuse; irrégulière Échelle de Mohs 4 Éclat vitreux Propriétés optiques Indice de réfraction n=1.433-1.435 Biréfringence nulle Dispersion 2vz ~ 0,007 Polychroïsme Nul Fluorescence ultraviolet oui Trait blanc Transparence transparent à translucide Autres propriétés Densité 3,18 Solubilité Soluble dans H2SO4 avec dégagement de F2 Caractères distinctifs Radioactivité aucune Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire. Fluorine Général Nom IUPAC fluorure de calcium No CAS No EINECS SMILES InChI Apparence cristaux incolores ou poudre blanche, hygroscopique.[1] Propriétés chimiques Formule brute CaF2 [Isomères] Masse molaire 78,075 g∙mol-1
Ca 51,33 %, F 48,67 %,Propriétés physiques T° fusion 1 403 °C[1] T° ébullition 2 500 °C[1] Solubilité dans l'eau : nulle à 20 °C[1] Masse volumique 3.2 g/cm³[1] Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire. La fluorite est un minéral composé de fluorure de calcium, de formule idéale CaF2 avec des traces : Y;Ce;Si;Al;Fe;Mg;Eu;Sm;O;ORG;Cl;TR. Ces différents ions expliquent les multiples couleurs et zonassions colorées rencontrées pour ce minéral. La fluorite peut présenter les phénomènes de fluorescence, triboluminescence, et thermoluminescence.
A noter que le terme francophone est fluorine (Cf. Synonymie).
Sommaire
Inventeur et étymologie
Connu depuis l'antiquité, c'est la description de Georgius Agricola en 1529 qui fait référence. Le terme fluorite est du naturaliste Napione[2]. Son nom vient du latin fluere qui veut dire fondant (qui coule).
Topotype
Sankt-Joachimsthal, Erzgebirge (République tchèque).
Structure
Structure du cristal de fluorite
La fluorite est un assemblage d'ions Ca2+ et F-. Les anions F- sont deux fois plus nombreux que les cations Ca2+. La structure de la fluorine correspond à un remplissage d'une structure hôte. Les anions F- forment un réseau cubique simple dans lequel les cations Ca2+ occupent la moitié des sites cubiques. Les cations et les anions ont à peu près la même taille. Il est aussi possible d'inverser les rôles des cations et des anions et de considérer que les cations Ca2+ forment un réseau hôte cubique à faces centrées et les anions F- occupent tous les sites tétraédriques. Ces deux visions sont équivalentes. La structure de la fluorite peut être assimilée à deux sous-réseaux : les cations Ca+ forment un sous-réseau cubique faces centrées et les anions F- forment un sous-réseau cubique simple.
Dans la structure de la fluorite :
La coordinence des cations Ca2+ est de 8.
La coordinence des anions F- est de 4.Gîtologie
Minéral des dépots de bass température le plus souvent sous forme de filon.
On la trouve aussi comme dépôt dans les granites ou des roches métamorphiques comme le gneiss.
Minéraux associés
Particulièrement les minéraux métalliques : les sulfures de plomb, de zinc et d'argent, où elle forme une partie de la gangue. Elle peut être associée alors avec de la barytine, du quartz et de la calcite.
Gisements remarquables
Les grands gisements se trouvent surtout en Chine, au Mexique, en Afrique du Sud, mais la fluorite est répartie sur toute la planète.
En France
- Valzergues, Aveyron, Midi-Pyrènées. [3]
- Peyrebrune
Dans le Monde
- Boltsburn Mine, Rookhope District, Weardale, North Pennines, Co. Durham, Angleterre [4]
- Mine d'El Hammam , Mont Hammam, Préfecture de Meknès, Région de Meknès-Tafilalet, Maroc [5]
Synonymie
- androdamant
- bruiachite (Macadam 1886) [6]
- chaux fluatée (René Just Haüy 1801)
- chrome-fluorite terme inapproprié pour une fluorine verte d'Amérique du Sud.[7]
- derbyshire spar, terme purement anglais en référence au célèbre gisement de ce minéral.
- fluor calcium (Berzélius)
- fluores (Anselmus Boëtius de Boodt 1609)[8]
- fluorine (François Sulpice Beudant 1835)[9]
- liparite (Ernst Friedrich Glocker 1847) [10]
- spath fluor (Mongès) (Reste son nom usuel dans l'industrie.)
- spath fusible (Jean-Baptiste Romé de L'Isle 1772)
Variétés & Mélanges
Mélanges
- fluorbaryte, mélange de fluorite et de baryte décrit par J.F.L. Hausmann en 1847 [11]
- ratofkite [12] Fluorite terreuse connue dans la haute région de la Volga en Russie, et décrite par Fischer en 1809 ; le nom dérive de la rivière Ratofka. C'est en fait un mélange de diverses espèces minérales où la fluorite est majoritaire.
Variété
- antozonite[13], (synonyme : fluorine fétide) variété de fluorite, violette foncée à noire (le plus souvent opaque), contenant du fluor à l’état gazeux, par bombardement de rayons Alpha naturels, dans les dépôts thorium-uranium. L’écrasement du matériel libère ce gaz avec une odeur d’ozone (le fluor gazeux réagie avec l’humidité naturelle de l’air pour donner de l’ozone et de l’hydrogène fluoré. Décrite par Schöbein en 1861, à partir des échantillons de Wölsendorf, Schwandorf, Haut-Palatinat, en Bavière Allemagne. En France elle se rencontre à Margnac, Compreignac, Haute-Vienne, dans le Limousin [14].
- chlorophane, variété de fluorite qui présente une forte thermoluminescence, trouvée initalement en Sibèrie. [15]
- yttrofluorite, variété riche en yttrium qui vient remplacer partiellement le calcium. Déclassé par l'IMA en 2006 de son rang d'espèce à celui de simple variété de fluorite. De formule idéale (Ca,Y)F2-3. Décrite à partir des échantillons de Hundholmen, Tysfjord, Nordland, Norvège [16], par Th. Vogt en 1914.
Utilisations
En dehors de son utilisation ornementale, elle est utilisée comme fondant par les fabricants d'acier, dans la fabrication de la fibre de verre et du verre opale et surtout pour la production d'acide fluorhydrique et de produits fluorés dérivés, dont le fluorure d'aluminium, à partir duquel s'obtient l'aluminium métal. Le fluorure de calcium est également utilisé dans l'optique instrumentale, les propriétés de ce verre étant notoirement meilleures que celles de tous les autres verres connus, notamment en termes de transmission, de réfraction et de dispersion chromatique.
Le fluorure de calcium (CaF2) s'obtient sous forme de monocristal cubique obtenu sous vide par la méthode de Stockbarger. Sa transmission est bonne de l'ultraviolet dans le vide à l'infrarouge. Son excellente transmission des UV jusqu'à 170 nm et ses propriétés non biréfringentes en font un matériau idéal pour la transmission de l'UV à courte longueur d'onde. Le CaF2 pour l'infrarouge est obtenu à un coût nettement moindre à partir de fluorite extraite de mines naturelles. Le CaF2 étant sensible aux chocs thermiques, il doit être manipulé avec précaution. Bien que de faible dureté elle peut être taillée.
Galerie France
Fluorite zonée, Valzergues Aveyron, France (39x20cm)
Antozonite et calcite - Mine de Margnac, France - (6x5.5cm) 
Fluorite zonée, Valzergues Aveyron, France (8,2x4cm) Galerie Monde
Fluorite et baryte mine de Berbes Espagne (34x28cm) 
Fluorite - Boltsburn Mine, Angleterre (15x8cm) 
Fluorite - El Hammam, Maroc - (29x28cm) Galerie Fluorescence et Gemme
Fluorescence 
Image stéréoscopique : Fluorite et quartz - le Beix France 
Fluorite taillée Critères de reconnaissance
Facile si elle est critalisée, par son habitus le plus fréquente en cube, et par son clivage caractérisitque. Comme tous les minéraux contenant du calcium, il colore la flamme d'un orange-rouge caractéristique de ce métal. Chauffé, décrépite en une poudre blanche. Soluble dans H2SO4 avec dégagement de F2.
Notes et références
- ↑ a , b , c , d et e FLUORURE DE CALCIUM, fiche de sécurité du Programme International sur la Sécurité des Substances Chimiques, consultée le 9 mai 2009
- ↑ Le règne minéral ramené aux méthodes de l'histoire naturelle Par Louis Albert Necker Paris 1835
- ↑ Descouens, D. (1987). "Les mines de Valzergues." Monde et Minéraux, (1/2),pp:4-6.
- ↑ Dunham, K. C., 1990, Geology of the Northern Pennine orefield, v. I, 2nd Ed. British Geological Survey, London, 299 p
- ↑ Fluorite: The Collector's Choice. Extra Lapis English No. 9; Econ Geol (1989) 84:575-590
- ↑ Macadam (1886), Mineralogical Magazine: 7: 42.
- ↑ A Manual of new mineral names, 1892-1978, Peter G. Embrey, John P. Fuller, British Museum (Natural History), 1980
- ↑ de Boodt (1609) Gemm. et lap. hist.: 293.
- ↑ Traité élémentaire de minéralogie Par François Sulpice Beudant Tome 2 Parsi 1837
- ↑ American journal of science - Page 80 1854
- ↑ J.F.L. Hausmann (1847) Handb.Min., 2nd ed. 2, 1441
- ↑ Dictionnaire des sciences naturelles,Par Andrée Jean François Marie Brochant de Villers, Alexandre Brongniart et Coll., Paris 1826
- ↑ Sur la nature des gaz occlus dans la fluorine-antozonite, Parviz Assadi, Marcel Chaigneau, Gauthier-Villars, 1962
- ↑ The Margnac and Fanay uranium deposits of the La Crouzille District (western Massif Central, France); geologic and fluid inclusion studies, J. Leroy
- ↑ De Grotthaus. In: Delamétherie (1794), Journal Phys.: 45: 398.
- ↑ Husdal, T. (2008): The minerals of the pegmatites within the Tysfjord granite, northern Norway. Norsk Bergverksmuseum, skrift 38, 5-28.
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