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DE l'acétylène. 361

« La décomposition s'effectue donc suivant la formule théorique :

C2H2 =: C2 -f Ha

« Le tableau ci-dessus montre que, sous des pressions initiales de 21 kilogrammes environ, tensions égales à la moitié de la tension de vapeur saturée de Tacétylène liquide, à la température ambiante de 20®, l'explosion décuple la pression initiale. »

- Les auteurs ont calculé que la température de la décomposition à volume constant doit être d'environ 2 750° et la pression développée doit être égale à 11 fois la pression initiale ; c'est à peu près ce qu'on a observé pour la pression de 21 kilogrammes, qui est sans doute assez forte pour rendre négligeable le refroidissement par les parois. Pour les pressions plus faibles, cette cause d'erreur abaisse la température et par suite modifie la durée de la réaction, qui varie assez vite avec celle-ci.

« Ainsi, la durée de la décomposition de l'acétylène décroît rapidement, à mesure que la pression augmente, et cela non seulement à cause de l'influence moindre du refroidissement, mais aussi par l'effet de la condensation. Observons, d'ailleurs, que le rapport entre la pression initiale et la pression développée est calculé ici d'après les lois des gaz parfaits. Or, ce rapport doit s'élever de plus en plus au delà de la limite précédente, quand les pressions initiales deviennent plus considérables, en raison de la compressibilité croissante du gaz, celle-ci faisant croître la densité

J. LiPàTBR. L'Acétylène. 21

362 EXPrX>SIBILITÊ

(le chargement plus vite que la pression, à mesure que le gaz s'approche de son point de liquéfaction.

M En m(>ine temps que la pression croît, la vitesse de la réaction, disons-nous, augmente, celle-ci s'accélérant avec la condensation gazeuse, et Ton tend de plus en plus à se rapprocher de la limite relative à l'état liquide. Ce sont là des relations générales, établies par les recherches de M. Berthelot, et notamment par ses expériences sur la formation des éthers. L'acétylène liquéfié en fournit de nouvelles vérifications. »

Décomposition de V acétylène liquide. — La décomposition produite par un fil métallique incandescent se pn^pago également dans l'acétylène liquide.

« Dans une bombe en acier, de 48,96 ce. de capacité, chargée avec 18 grammes d'acétylène liquide (poids évalué d'après le poids de charbon recueilli), on a obtenu la pression considérable de 5564 kilogrammes par centimètre carré.

« Cette expérience conduit à attribuer à l'acétylène une force explosive de 9 500, c'est-à-dire voisine de celle du coton-poudre. La bombe renferme un bloc de charbon, aggloméré par la pression, à cassures brillantes et conchoïdales. Ce charbon ne renferme que des traces de graphite, d'après l'examen qu'a bien voulu en faire M. Moissan. »

Cette décomposition est relativement lente. Avec une densité de chargement voisine de 0,15, la pression maxima, 1 500 kilogrammes, a été obtenue en 9,41 mil-

DE l'acétylène. 363

lièmes de seconde : le manomètre a montré qu'elle s'était accomplie en deux phases, Tune rapide, l'autre plus lente, correspondant probablement, la première à la décomposition de la partie gazeuse, la seconde à celle du liquide. Il en a été de même dans plusieurs autres expériences.

« Il résulte de ce qui précède que, toutes les fois qu'une masse d'acétylène gazeuse ou liquide, sons pression, et surtout à volume constant, sera soumise à une action susceptible d'entraîner la décomposition de l'un de ses points et, par suite, une élévation locale de température correspondante, la réaction sera susceptible de se propager dans la masse. »

Effets du choc, — L'acétylène supporte mieux le choc que l'élévation de température. C'est ce qu'ont reconnu les mêmes savants en opérant sur des bouteilles en acier d'environ 1 litre, chargées, les unes d'acétylène gazeux comprimé à 10 atmosphères, les autres d'acétylène liquide, à la densité de chargement de 0,3 (300 grammes par litre).

Ainsi un de ces récipients, rempli de gaz comprimé à 10 atmosphères, a supporté sans explosion le choc d'une balle animée d'une vitesse suffisante pour traverser la première paroi et déprimer la seconde.

La chute réitérée de ces récipients, tombant d'une hauteur de 6 mètres sur une enclume en acier de grande masse, n'a donné lieu à aucune explosion. L'écrasement des mômes récipients par un mouton de 280 kilogrammes, tombant de la môme hauteur, n'a

; = . ESPI.T-IBII.ITE

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IViuiMtiou {MF une rartonche ao fulminate de IWfrraiv. — L";ioo:v.e:io est au contraire très sensible

DE l'acètïlknb. 365

à l'influence d'une cartouche de fulrainale : une bouteille chargée d'acétylène liquide a détoné avec violence sous l'action d'une amorce renfermant 1,5 gr. de cette substance et placée au milieu du liquide : la fragmentation présentait les caractères observés dans l'emploi des explosifs proprement dits, et les débris étaient recouverts de charbon, dû à la décomposition de l'acétylène en ses éléments (fig. 102).

Fw. !

— Boulcille rompue par la délonali

nrtoucheau I

Pressions limites. — Dans un travail plus récent, MM. Bertbelot et Vieille ont cherché en outre à préciser les valeurs limites des pressions à partir des-

. Figure empruntée î

ei<diisderAcadêiniedesSrii

366 ëxplosibilitê

quelles les. propriétés explosives deTacétylène peuvent prendre une importance dangereuse, lorsqu'on excite la décomposition, soit par un til métallique incandescent, soit par une amorce au fulminate de mercure.

Le premier mode correspond, en pratique, à réchauffement intense et localisé qui peut se produire, soit dans l'attaque d'une masse de carbure en excès par de petites (juantités d'eau, soit par des frictions énergiques entre des pièces métalliques en contact avec le gaz (serrage d'écrou ou de pointeaux de fermeture).

Le deuxième mode d'excitation peut se trouver réalisé, d'après les auteurs, par la déflagration de petites quantités d'acétylures très explosifs.

Pour mettre en évidence l'influence du refroidissement, on s'est servi, tantôt de vases ayant un diamètre sensiblement égal à la hauteur, tantôt de tubes métalliques.

Il n'a pas été possible « pour un mode d'excitation drlcrniiné, de définir une pression critique absolument tixo, au-dessous do laquelle la propagation serait impossibh»; tandis (qu'immédiatement au-dessus la propagation serait certaine.

« L(i passage se fait progressivement, suivant une échelle de pressions, auxquelles correspondent des probabilités croissantes d'explosion.

(( Ce fait d'ailleurs n'est pas particulier à l'acétylène. Four tous les explosifs, les phénomènes de propagation, par choc ou par influence, présentent le même caractère, et les conditions qui assurent l'explo-

DE L*AGÉTYLÉNE. 367

sion certaine sont toujours largement séparées de celles qui assurent Tiasensibilité certaine: dans l'intervalle, il existe des zones dangereuses, où l'on ne peut définir autre chose que la probabilité de l'explosion .

« Toutefois, la loi rapide de décroissance de ces probabilités conduit à regarder comme sans danger probable, dans le cas qui nous occupe, une surpression de 52 centimètres de mercure (7 mètres d'eau), lors de l'inflammation provoquée par un point en ignition, et la surpression de 17 centimètres de mercure (2,30 mètres d'eau), pour l'inflammation provoquée par l'amorce au fulminate. L'un des modes d'excitation est donc ici trois fois plus énergique que Tautre.

« Les essais efi'ectués dans le flacon de 25 litres n'ont pas mis en évidence une influence appréciable de la capacité du récipient.

« L'inflammation donne lieu, sous toutes les pressions, à la production de volumineux flocons de charbon, d'une extrême ténuité, qui tapissent les parois du récipient et le remplissent partiellement. En même temps, le récipient métallique devient brûlant. Lorsque l'inflammation ne se propage pas, on n'observe que des fumées, qui se déposent sous forme d'une légère buée transparente, visible seulement dans les récipients en verre. »

Aptitude à la détonation de racétylène dissous, — MM. Berthelot et Vieille ont étudié en même temps les propriétés explosibles de l'acétylène dissous dans l'acétone.

368 EXPI/>SIBILITÉ

Une bouteille métallique de 700 centimètres cubes, ronforinant 320 grammes d'acétone, a été chargée de l;tt grammes d'acétylène, soit 41,25 pour 100 du poids du dissolvant, à 15° et sous une pression initiale d'environ 13 kilogrammes, puis on y a fait détoner une amorce au fulminate renforcée, de 1,5 gramme. Bien que le tube amorce ait été pulvérisé et la bouteille féléo par la violence du choc transmis par le liquide, l'explosion n'a produit qu'un bruit sec, accompagné d'une fuite de gaz, sans explosion ni inflammation. « Mais la stabilité d'un semblable liquide n'est assurée que jusqu'à une certaine proportion relative du composé explosif. En effet, nous montrerons plus loin qu'une dissolution renfermant un poids d'acétjlènc égal à 64 pour 100 du poids de l'acétone, sous une pression initiale de 20 kilogrammes, à 13*^, fait explosion par simple inflammation. »

Aptitude à rinflamiiiation de Tatmosphère saturée et de la dissolution. — Une éprouvette d'acier do 50 centimètres cubes, munie de manomètres enregistreurs, a été chargée avec des poids d'acétone remplissant d'abord 50 pour 100, puis 33 pour 100 du volume total, puis on a saturé le liquide d'acétylène, à la température ordinaire, sous des pressions de 10 et de ;20 kilogrammes. L'inflammation était provoquée par un fil fin de platine ou de fer, placé tantôt dans l'acétone, tantôt dans l'atmosphère gazeuse.

1" Lorsque la pression initiale ne dépasse pas 10 kilogrammes et que le fil est disposé dans le gaz, les

DE l'acétylène. 369

pressions observées sont les mêmes qu'avec Tacétylène pur. On peut donc conclure que le gaz dissous échappe à la décomposition et que celle-ci ne se propage pas au sein du liquide.

2® Si, dans les mêmes conditions de pression initiale, on provoque Tincandescence énergique du fil de platine au sein môme du liquide, réchauffement fait dégager une partie du gaz dissous, et Ton enregistre des pressions plus élevées, mais ne dépassant pas le double de celles qui se seraient produites dans le gaz, pris sous sa tension initiale. La décomposition paraît donc limitée au gaz dégagé.

Dans ces deux cas, Tacétylène dissous est donc presque entièrement soustrait à la combustion, et les pressions maxima sont environ dix fois plus faibles que si tout le ga«, contenu dans Téprouvette était décomposé.

3° Si la saturation a été accomplie sous une pression supérieure à 10 kilogrammes, la dissolution participe à la décomposition de l'atmosphère gazeuse et l'on retombe sur un fonctionnement explosif analogue à celui de l'acétylène liquide.

Des essais, effectués sur des bouteilles de 13,5 litres, semblables à celles dont on se sert pour J'acétylène liquide, ont montré que ces récipients, timbrés à 250 atmosphères, « peuvent supporter sans rupture, aux températures ambiantes de 10° à 15°, les pressions qui résulteraient d'une inflammation interne fortuite de l'atmosphère gazeuse surmontant des dissolutions

370 ËXPLOSIBILITÉ

(racétone, saturées d'acétylène sous des pressions intialos de (> à 8 kiloji^rammes. Ce résultat s'explique, la pression développée n'ayant pas dépassé 155 kilogrannnes dans les expériences précédentes. Mais cette sécurité relative cesserait si la pression initiale surpassait notablement 10 kilogrammes. En effet, avec une pression de 20 kilogrammes, l'inflammation provoquée au sein de l'atmosphère gazeuse a été susceptible de développer une pression de 5G8 kilogrammes, double de celle sous laquelle la bouteille actuelle a été essayée. Enfin, quand Tinflammation a été provoquée dans le liquide môme, la pression s'est élevée à 5 KK) kilogrammes. 11 est évident que, dans ces conditions, aucun récipient industriel n'est susceptible de résister.

H Ci} n'est pas tout; au point de vue du risque jroxj)losi()ii, même avec une pression initiale de 6 à8 kilof^ramnies, il importe de tenir compte de rinfluence ({u'exorce hi température sur les tensions d'acétylène c<)rr(»spondant à une dissolution donnée. En effet, nous avons montré plus liaut qu'un récipient ayant été rcMïipIi d'iicôtoiio saturé d'acétylène, sous une pression initiale de (),74 kilogrammes, à la température de 11", si ce r(''cipi(Mit vient à être porté ensuite à 35^, il subit une pression de 10,55 kilogrammes, et cette pression s'élève à 1-1 kilogrammes vers 50®, à 20,5 kilogrammes vers 74^5. Un récipient, inexplosible par inllammation à la température de 14°, peut donc le devenir, s'il vient à être porté à des températures su-

DE l'acétylène. 371

périeures à 35°, par un échauflfement dû soit à la chaleur solaire, soit au voisinage de sources de chaleur industrielles. Cette possibilité doit être signalée d'autant plus que toute élévation de température accroît, et même fort vite, l'aptitude à la décomposition des matières explosives, en général : la limite de 10 kilogrammes, qui suffit à 15°, deviendrait certainement dangereuse à une température notablement plus élevée.

« Ces réserves étant formulées, il convient d'insister sur le fait établi par nos observations, â savoir que l'acétylène, dissous dans un liquide tel que l'acétone, devient moins dangereux, attendu que le carbure dissous cesse d'être explosif par inflammation interne, non seulement sous une pression de 2 kilogrammes, mais jusqu'à une pression initiale de 10 kilogrammes au moins, toujours vers la température de 15°.

« Bref, l'acétylène gazeux est susceptible de faire explosion par inflammation interne lorsqu'un récipient d'un litre contient 2,5 grammes, ou plus, de ce composé, tandis que l'acétylène dissous dans Facétone, étant soumis à la même cause d'inflammation interne, n'est exposé à faire explosion, vers 15°, que si la pression initiale surpasse 10 atmosphères. Or, un tel récipient pourrait contenir 100 à 120 grammes d'acétylène, c'està-dire 50 fois plus, avant que le risque commençât, dans ces conditions.

« Observons toutefois que, môme dans ces conditions favorables, la portion gazeuse qui surmonte la dissolution conserve ses propriétés explosives et la

372 EXPLOSIBILITÊ DE L ACÉTYLÈNE.

faculté do développer par là des pressions voisines du décuple de la pression initiale. Pour y résister, il faudra employer des récipients suffisamment épais, de Tordre de ceux où l'on a coutume de renfermer Tacide carbonique liquéfié.

« Enfin, si la pression initiale de dissolution atteint 20 kilogrammes (et sans doute déjà au-dessous de cette limite), on est exposé à réaliser, en cas d'inflammation interne, les conditions d'une explosion totale de Tacétylèno, avec développement d'une pression de plusieurs milliers d'atmosphères et rupture des récipients métalliques. Ce risque existe également si le récipient, même rempli sous une pression initiale inférieure à 10 kilogrammes, à la température ordinaire, vient à subir l'influence d'une température notablement plus élevée. Il sera essentiel de tenir compte de ces diverses circonstances dans les applications industrielles des dissolutions d'acétylène, au sein de l'acétone ou d'autres liquides. »