fluoruration et défluoruration

Le terme de « fluoruration » est à préférer à celui de « fluoration », car c’est sous forme de fluorure que le fluor est ajouté (à la différence du chlore). Par analogie, on parle également de « défluoruration ».

On considère généralement qu’une faible teneur en fluor de l’eau d’alimentation (0,4 à 1 mg · L^–1 suivant le climat du pays considéré) est favorable à la formation de l’émail dentaire et protège les dents contre la carie. En revanche, un excès de fluor entraîne la destruction de cet émail et provoque un ensemble de trou­bles à caractère endémique que l’on groupe sous le nom de « fluoroses » : malformations dentaires, taches de l’émail, décalcification, minéralisation des tendons, troubles digestifs et nerveux… Ces défauts apparais­sent suivant les individus pour des teneurs très variables. Il faut rejeter ou traiter les eaux dès qu’elles con­tiennent plus de 1 à 1,5 mg · L^–1 de F^–.

Il faut donc envisager, suivant le cas, soit un apport artificiel (s’il n’est pas apporté sous une autre forme, ex. : dentifrice), soit l’élimination de cet élément.

fluoruration

Elle est pratiquée surtout aux États-Unis. On peut utiliser les produits suivants :

• hexafluorosilicate de sodium : Na₂SiF₆, le plus souvent ;
• acide hexafluorosilicique : H₂SiF₆ ;
• fluorure de sodium : NaF.

Un tel traitement doit être accompagné de toutes les précautions utiles concernant la protection du per­sonnel de l’installation et l’éventualité d’un surdosage accidentel.

élimination du fluor

Dans certaines eaux naturelles, on trouve plus de 10 mg · L^–1 de fluor. On cherche à ramener cette concen­tration aux environs de 1 mg · L^–1 (le résiduel admissible étant d’autant plus faible que la température moyenne annuelle est plus élevée) ; la norme européenne a été fixée à 1,5 mg · L^–1. Les procédés employés sont les suivants :

filtration sur alumine activée

C’est le procédé le plus utilisé. La fixation de l’ion fluorure est réversible et la régénération se fait par le sulfate d’aluminium, ou de préférence par la soude et l’acide sulfurique. La capacité de rétention peut être très variable : suivant la teneur initiale en fluor, le pH et la salinité globale de l’eau, la granulométrie du maté­riau et les conditions opératoires, on peut fixer 0,3 à 4,5 g d’ion F^– par litre de produit. Il est recommandé d’effectuer des essais préliminaires de laboratoire afin de définir les conditions optimales et les conséquen­ces sur la composition de l’eau traitée.

coagulation-floculation

Le traitement au sulfate d’aluminium constitue un autre mode d’utilisation de l’affinité du fluor pour l’alu­mine, mais la demande en coagulant est très élevée (50 à 150 g par g de F^– à éliminer) ; il ne peut donc être appliqué qu’à des eaux brutes nécessitant une décantation et présentant une faible teneur en fluorures.

adoucissement de l’eau à la chaux

Cette méthode peut être employée, mais à pH > 10 et à condition que l’eau présente une teneur suffisante en magnésium, car c’est la magnésie qui adsorbe le fluor. On estime qu’il faut environ 50 mg · L^–1 de magné­sium pour éliminer 1 mg · L^–1 de fluor.

utilisation du phosphate tricalcique

On a remarqué depuis longtemps l’affinité du fluor pour ce corps, puisqu’on trouve toujours des teneurs notables en fluor dans les phosphates naturels tels que les apatites, les phosphorites (2 à 5 %), de même que dans les os. On a envisagé l’utilisation :

• soit de produits naturels : cendre d’os (noir animal) ou poudre d’os ;
• soit de l’apatite synthétique, que l’on peut fabriquer au sein de l’eau par un mélange soigneusement contrôlé de chaux et d’acide phosphorique.

autres procédés

Si l’ion fluorure doit être éliminé en même temps qu’une minéralisation excessive de l’eau, l’osmose inverse peut représenter une solution.

On peut également envisager l’électrodialyse.