L’essai des poudres neuves comprendrait d’après cela
1° La vérification des qualités physiques ;
2° Celle de la combustibilité ;
3° Celle de la force.
A quoi il faudrait ajouter l’analyse chimique pour les poudres avariées ou relies dont la qualité des matières ou le' dosage paraîtraient en défaut , et enfin l’essai qui constate que la poudre est facile à conserver ; ce qui résultera de la quantité d’eau absorbée dans des circonstances données , de la dureté et do lissage du grain , et de la quantité de soufre que la poudre contient ; celte dernière , ainsi que la pureté de salpêtre ne peut être constatée d’une manière exacte que par l’analyse.
Je décrirai d’abord l'analyse chimique de la poudre, je ferai connaître ensuite les signes empiriques et les procédés par lesquels on vérifie ses qualités physiques , sa combustibilité et sa force intrinsèque.
318. Pour faire l’analyse de la poodre , le meilleur procédé semble être celui de Mr. Gay-Lussac , que je rapporterai ici d’après Thénard ( Traité de chimie , 6 iè[OC édition, 3 ième vol. p. 3K8).
On commence par dessécher une certaine quantité de poudre pour connaître le degré d’humidité qu’elle contient, et pouvoir déterminer avec le plus de certitude la proportion du charbon qu’on n’obtient dans ce procédé que par soustraction.
On évalue le nilre en lessivant la poudre , évaporant l’eau do lavage, et faisant fondre le résidu salin.
Pour obtenir le soufre , on mêle S grammes de poudre avec
A CAKOiT 315
un poids égal de carbonate de potasse pur , ou au moins ne conleuaut pas d’acide sulfurique ; on pulvérise exactement le mélange dans un morlier , et on ajoute ensuite S grammes de nitre, et 20 de chlorure de sodium. Le mélange étant rendu bien intime , on l’expose dans une capsule de platine sur des charbons ardens ; la combustion du soufre se fait tranquillement , et bientôt la masse devient blanche. L’opération est alors terminée ; on relire la capsule du feu , et quand elle est refroidie , on dissout la masse saline dans l’eau , on sature la dissolution avec de l’acide hydro-chlorique ou nitrique , et on précipite l’acide sulfurique qu’elle contient par le chlorure barylique en prenant de ce dernier une dissolution titrée , c’est-à-dire , dont on connaît la proportion exacte , en poids, de chlorure barytique et d’eau. On verse cette dissolution dans celle qui contient l’acide sulfurique jusqu’à ce qu’il ne se fasse plus de précipité. Quand la précipitation approche de sa ûn , on doit ajouter le chlorure barytique par gouttes seulement ; on attend que le liquide ne soit plus (rouble avant d’en ajouter uue nouvelle quantité , ou bien si l’on veut accélérer l’opération, on filtre une portion de la liqueur dans une petite éprouvette très-nette , et on verse uue goutte de chlorure barytique dans la liqueur filtrée. Le même filtre péut servir pendant toute l’opération.
Il n’est pas à craindre ici que le sulfate barylique passe à travers le filtre ; cela n’a lieu que lorsque l'eau ne contient plus ou presque plus de matières salines en dissolution , car les sel9 s’excluent en général les uns les autres de la môme solution ; le sulfate barytique se trouve exclu du liquide et précipité quand celui-ci contient une certaine quantité de substances salines.
La quantité d’acide sulfurique , et conséquemment celle du soufre , est donnée par le poids du chlorure barylique employé , car le poids atomique du soufre étant 201,165 , et celui du chlorure barylique cristallisé ( ch’ ba 2aq ) 152-4,49 , il suffira de faire cette proportion 1524,49 : 201,165 =* le poids de chlorure barylique employé est à un quatrième terme qui sera la quantité de soufre cherchée (a).
(a) En elFet 1 atome de chlorure barytique (ch*, ba) exige pour se chaii-
aie
POUDRE
f,e procédé peut donner un résultat exact à un einq centième prc* , et même à un millième ; mais comme on doit verser la dissolution de clilornre barytiquc goutte à goutte, et qu’avec un flacon cola est très-difficile , il est nécessaire de se servir d’une pipette formée par une petite boule portant deux tubes droits opposés , et dont l’un est effilé , pour qu’on puisse modérer plus facilement l’écoulement du liquide en appliquant l’index sur l’ouverture de l’autre tube.
Le tube effilé traverse un bouchon de liège destiné à fermer le petit flacon qui contient la dissolution , afin d’empêcher toute évaporation ; on remplit la pipette par aspiration , on applique aussitôt le doigt sur son extrémité supérieure, et on la retire avec la précaution de ne jamais lui faire loucher le goulot da flacon, pour ne pas y déposer de liquide : le flacon contenant la dissolution doit être léger , et ne contenir au plus que le double de la quantité de dissolution présumée nécessaire pour opérer la précipitation , afin de moins charger la balance qui doit en faire connaître le poids , et obtenir , par conséquent , plus de précision.
On pèse le flacon avec sa pipette et son bouchon avant la précipitation ; on le pèse de nouveau après. On ne doit pas compter la dernière goutte et on doit même ne prendre que la moitié de l’avant-dernière , qui a terminé la précipitation. Pour faire cette correction , on fait tomber de la pipette cinquante gouttes par exemple , on en prend le poids , et on divise par cinquante pour avoir celui d’une goutte.
. Le nilre et lo soufre étant déterminés l’un et l’autre avec précision , on obtient le charbon en retranchant leur poids de celui de la poudre soumise à l’analyse.
819. Berzelius (Traité de chimie, vol 3“ me , p. 400) indique un autre procédé que voici :
On souffle sur un tube barométrique deux boules , l’une à côlé de l’autre , et en introduit dans l’une le mélange de carbone et
ger en sulfate karytique ( s ba ) 1 atome d’acidc sulfurique ( s ) qui contient 1 atonie de soufre*
A CANOIV. 817
de soufre. Ou dirige à travers le tube un courant’ d’hydrogène qui a d'abord passé sur du chlorure calcique , et dès que ce] gaz a chassé tout l’air atmosphérique des boutes , on chauffe très .doucement , à la lampe alcoolique , la boule qui renferme le mélange. Le soufre se vaporise et est conduit par le gaz hydrogèue dans la boule 7ide. Quand il ne passe plus de soufre , ou laisse refroidir le charbon et le soufre au milieu du gaz hydrogène , puis on coupe le tube entre les deux boules , on pèse je soufre et le charbon avec les verres , après quoi]on nettoie ceuxci , et on détermine aussi leur poi4s.
320. On peut aussi dèlermiuer, d’une manière directe, la quantité de charbon que la poudre contient : pour cela on mêle un poids donné de poudre avec une égale quantité de potasse et uupeu d’eau, et on chauffe; le nilre et le 6ouffre se dissoudront, et en filtrant la liqueur , le filtre retiendra le charbon qu’il faut laver et sécher convenablement avant de le peser.
321. Les qualités physiques de la poudre qu’il importe surtout de vérifier sont : la réduction convenable des matières premières , leur mélange intime , la couleur de la pondre , la dureté du grain , sa forme et sa grosseur , la quantité de poussier que la poudre contient , l’eau qu’elle a absorbée , et enfin et surtout ses densités absolue et relative.
En écrasant quelques grains de poudro on reconnall au toucher les particules de soufre qui n’auraient pas été convenablement réduites. La couleur uniforme de ia poudre , lorsqu’elle a été écrasée , Indique un mélange exact , la couleur de la poudre triturée aussi bien que de celle en grains doit être d’un bien ardoise pas trop foncé ; une couleur terne est un indice d’une poudre humide ; enfin des points blancs et brillants à la surface du grain proviennent du salpêtre qui s’effleurit.
On s’assure de la dureté convenable du grain en en écrasant quelques-uns dans le creux de la main , sa forme se reconnaît à la simple vue , et sa grosseur par des tamis à l’aide desquels on s'assure aussi de l’égalisage du grain.
Pour se convaincre que la poudre est convenablement dépouillée de poussier , on en fait rouler une certaine quantité sur la main où elle ne doit pus laisser de traces.
POUDRE
La quantité d’ean absorbée par la pondre peut s'estimer avec précision en en pesant un échantillon avant et après l’avoir séché.
La densité enfin est la qualité physique qui , avec la grosseur du grain , modifie le plus la combustibilité de la poudre , c’est • «lie et le lissé du grain qui déterminent la conservation de la poudre , la quantité de soufre restant constante. Il est donc extrêmement important dp la vérifier.
On distingue la densité des grains (ou de la galette qu’on a grenée) «le celle d’une masse de grains sous son volume apparent; nous nommerons la première la densité absolue, la seconde la densité relative de la poudre. La densité absolue est déterminée par la qualité des matières , par la proportion dans laquelle elles sont prises , par le procédé de fabrication , mais surtout par le mode et la durée de la compression qui a servi à donner à la galetlo la consistance nécessaire au grenage ; on peut la rendre extrêmement considérable à l’aide d’une presse , tandis que par l’action des pilons ou des meules on ne peut lui faire dépasser une certaine limite. >
La densité relative est déterminée par la densité absolue, par la forme et la grosseur du grain , et par son égalisage.
332. Le moyen le plus simple do vérifier la densité absolue de la poudre consiste à en verser un échantillon , exactement pesé et bien sec, dans une fiolo pleine d’alcool rectifié ,(**) c. à d. , privé d’eau autant que possible ( l’alcool a alors unç densité de 0,7947 à 18° ) et de conclure du poids de l'alcool qui déborde le volume de ce dernier , lequel égale le volume absolu de l'è-. elianlillon de poudre ; connaissant alors de ce dernier et le vo? lame et le poids , on , en déduit gisèment son poids spécifique absolu.
Voici comme on opère :
On place un flacon plein d’alcool et bien bouché dans un des bassins de la balance , et on produit l’équilibre ; ayant ensuite mis l’échantillon de poudre à côté du flacon , on ajoute , dans
L’alcool rectifié ne dissout aucune dns matières premières de la
poudre-
A CAJOU.
l’autre bassin le poids nécessaire pour que l’équilibre soit rétabli : ce sera le poids de l'échantillon^
On introduit ensuite la poudre dans le flacon , et on remet ce dernier dans le bassin ; le poids qu’il faut ajouter à celui du flacon pour pioduire l’équilibre sera celui de l’alcool qui a débordé en introduisant la poudre dans la fiole.
Si maintenant nous nommons d la densité de l’alcool employé , x la densité absolue de ta poudre, p le poids de l’alcool qui a débordé , et p' le poids de l’échantillon de poudre soumis à l’essai , nous aurons ( le volume absolu de ce dernier et celui de l’alcool qui a débordé étant égaux ) :
ou X — —
Pendant l’opération il est nécessaire d’attendre quelque temps pour que l’alcool puisse chasser tout l’air que la poudre reufermait.
Pour que le résultat de l’épreuve soit aussi exact que possible , il est nécessaire que l’alcool et la poudre soient parfaitement anhydres , sans cela l’eau dissoudrait une petite quantité de salpêtre , et cette dissolution se mêlerait à l’alcool.
Pour avoir l’échantillon de poudre parfaitement sec , on peut le placer , dans une sous-lasse , sous le récipient d’une machine pneumatique , et , à côté de lui , une autre sous-tasse remplie d’acide sulfurique.
A mesure que l’air se raréfie sous la cloche , l’eau s’évapore et est absorbée par l’acide sulfurique.
323. Say a inventé un instrument fort ingénieux pour évaluer la densité absolue des corps granuleux soluhles. En voici la description :
Un tube en verre parfaitement calibré est divisé en parties d'égale longueur , et se termine en haut par un vase cylindrique d’un diamètre plus grand qne celui du tube ; les bords du vase sont usés à l’émeri de telle sorte qu’on puisse le fermer hermétiquement par un plateau de verre dépoli. La communication entro
aa <J POUDRE
le vase et le lubo est assez étroite pour que les grains ue puissent pas arriver dans ce dernier.
Pour se servir de l’instrument , on plonge le tube dans une cloche pleine de mercure , de manière que le métal arrive jusqu’à la communication du tube avec le vase , et après avoir couvert ce dernier , on le soulève jusqu'à ce que le niveau de la colonne do mercure dans le tube affleure une division d de l’échelle ; supposons que dans celle position il y ait n divisions vides entre le niveau de la colonne métallique et le sommet de l’échelle. Cela fait , on découvre le vase et on plonge de nouveau le tube dans le bain de mercure de telle sorte que le métal arrive jusqu’à la communication entre le vase et le tube ; on place l’échantillon de poudre dans le vase et après avoir couvert ce dernier , on soulève de nouveau l’instrument jusqu’à ce que le niveau de la colonne métallique affleure de nouveau la division d. Supposons qu’alors il y ail n divisions vides au dessus de la colonne de mercure. Cela posé , nous aurons la proportion v : v — v' = n : n'
Dans laquelle v désigne la capacilé du vase el v' le volumo absolu de l’échantillon de pondre, c’est-à-dire , le volume de la poudre abstraction faite du volume des interstices.
En effet les pressions exercées sur la colonne de mercure dans la première opération , lorsque le vase ne contient pas encore l’échantillon , sont en raison inverse des volumes, ou
Les pressions que celle meme colonne supporte lorsque l'échantillon de poudre est mis dans lé vase étant également en raison inverso des volumes d’air , et de plus égales aux premières pressions , l'on a
donc v — v' -f- n' : • v — v' =* v -fr. n • v
ni v — »' a n : v
Si ou appelle maintenant d la densité absolue de la poudre ,
A CANON. **l
p le poids de l'échantillon soumis à l’essai el donl le volume est t>' , p' enfin le poids d’un volume d’eau égal à v , l’on a d : 1 = p : p'
824. Meyer ( Ergaenzendenotizenzu den vorlraegen der Artillerie Tcchnik , page 72 ) rapporte la modification suivante de l’instrument de Say :
Deux tubes de verre , ayant une longueur, l’un de 88 p 0 , l’autre de 84 , sont lûtes dans un vase en fer muni d’un robinet ; le tube le plus long est surmonté d’un vase en verre dont la capacité est environ la moitié de celle du tube. Ce vase , qu’on peut fermer hermétiquement avec un plateau de verre dépoli , est destiné à recevoir, dans une petite capsuleen métal , l’échantillon de poudre dont on veut évaluer la densité. On remplit de mercure le vase en fer et les tubes jusqu’à ce que le métal s’élève dans ces derniers à un pouce de l’orifice du tube le moins long ; cela fait on couvre le vase en verre et en ouvrant le robinet on laisse écouler le mercure jusqu’à ce que le niveau dans le tube le plus court soit descendu de 18 pouces plus bas que dans le tube le plus long. Soit d la hauteur de laquelle est descendu le mercure dans le tube le plus court. On répète la même opération , en plaçant cette fois dans le vase l’échantillon de poudre , et on laisse de nouveau écouler le mercure jusqu’à ce que son niveau soit à 18 pouces plus bas dans le tube court que dans le tube long. Soit d' la hauteur de laquelle est descendu celte fois le mercure dans le tube court.
Cela fait, on aura évidemment la proportion v : v — »' = n : n
dans laquelle v désignera capacité du vase en verre eide bipartie du tube qui reste toujours vide et v' le volume de l'échantillon de poudre et de la capsule qui le contient. En effet lorsque le niveau du métal dans les deux tubes s’élève , à un pouce près , jusqu’à l’orifice du tube court , les pressions v et v que sopporlent les deux colonnes métalliques sont respectivement égales à une pression atmosphérique ; lorsque ensuite le mercure
est descendu à 15 pouces plus bas dans le tube court que dans le lube long , les pressons x" et t" qu’exerce l'air renfermé dans les deux opérations, sur les colonnes de métal, sont encore égales entre elles. Ces pressions se calculent d’ailleurs facilement à l’aide de la loi de Mariottc , et l’on a
Et parlant d = F comme précédemment.
325. Pour évaluer la densité relative de la poudre , on se sert en France du gravimètre. C’est une mesure cylindrique , de la capacité d’un litre , qui est surmontée d’un entonnoir mobile garni d’une soupape. La poudre versée dans l'entonnoir tombe toujours de la même hauteur , et se tasse également dans le récipient.
L'opération s’exécute ainsi qu’il suit : ayant placé le gravimètre sur une table bien solide et rempli l’entonnoir de poudre sècl\e bien époussetée , on ouvre la soupape , et on ne la ferme que lorsque la poudre se répand par dessus les bords du litre. On enlève alors l’entonnoir et on arrose la poudre contenue daus le litre avec un râcloir. Le poids , eu kilogrammes , du litre rempli moins celui du litre vide sera la densité relative cherchée.
326. Lorsqu’on n’a pas à sa disposition un gravimètre , on peut verser la poudre dans un litre à travers un entonnoir tenu à une hauteur constante.
On peut enfin opérer comme suit :
Dans un tube parfaitement calibré on verse un poids donné , p. ex., un hectogramme, d’eau distillée; on divise l'espace qu’elle occupe dans le tubeen 100 parties égales et on continue la division au dessus de son niveau. Ayant ensuite vidé le tube , ou le sèche bien , et on y verse , d’une hauteur constante et à travers un entonnoir , le même poids de poudre : on marque la hauteur à laquelle elle parvient dans le tube. Les densités de deux poids
A CANON
égaux de deux corps différents étant en raison inverse de leurs volumes , et ces derniers en raison directe des hauteurs des espaces que les corps occupent daus le tube , on en déduit aisément la densité relative de la poudre. En effet, soit cette densité — d, celle de l’eau étant 1 , et supposons que l'hectogramme de poudre occupe 116 divisions dans le tube , on aura d : 1 = 100 : 116
La densité relative doit être ffesayée aussi bien pour la poudre tassée jusqu’au refus que pour celle qui n'est pas lassée ; la densité de la première offre un excellent moyen de reconnaître l’égalisage de la poudre , qui est d’autant moindre que la grosseur' du grain est moins uniforme.
327. En Belgique les densités relatives prescrites par le réglement sont : 0,866 pour la poudre d’artillerie , et 0,836 pour la poudre d’infanlerie.
En Prusse on exige que la densité de la poudre d’artillerie soit de 0,899 à 0,915 , et celle de la poudre d’iufanterie de 0,892 à 0,907. *
En France les densités son! :
Poudre d’artillerie. = 0,831
Poudre ronde de Champy. = 0,820
Poudre sphérique de 1043 grains par gramme. = 0,813 Poudre sphérique de 417 graius par gramme. = 0,793
328. Nous arrivons maintenant à l’épreuve la plus importante , celle par laquelle , en comburant une quantité plus ou moins grande de poudre renfermée (a) , et en U faisant tra-
* En comparant lea deusitéa réglementaires en Prusse avec oelles prescrites en Belgique , il me semble que les nôtres sont trop faibles, line densité moindre est toujours un indice que la poudre n’a pas été suffisamment travaillée.
(a) Un moyen empirique pour reconnaître la bonne qualité de la pou-, die consiste à en brûler quelques grains sur un papier blanc La combustion en doit être viye et complète , sans occasionner des brûlures
l’Oi’imn
veiller pour déplacer une résiïtance , on apprécia la combusli^ bililé et la force intrinsèque de la poudre.
L’instrument qui sert à cet essai porte en général le nom d’éprouvette.
Suivant que l’éprouvette est plus spécialement destinée à mesurer la force intrinsèque ou la vitesse de combustion , elle doit posséder des propriétés différentes , et le procédé de vérification doit subir des modifications. L’essai de la force intrinsèque , c. à d. , celle qui est indépendante des qualités physiques du grain, exige que la charge soit prise atyjoids , car la plus légère différence dans les densités absolue ou relative, dans la forme et la grosseur du grain , modifierait le volume , et des volumes égaux de deux poudres différentes sous ces rapports n’auraient plus le même poids ; or la force intrinsèque croit dans un rapport direct avec le poids de la charge , donc celle dernière doit être exactement pesée.
Dans ce cas , il faut encore que le mobile reçoive toute l’impulsion des gaz et n’échappe à leur action qu’après l’entière combustion de la charge. On peut satisfaire à celte condition , soit en prenant un poids très lourd qui s'oppose à l’action des
ou des taches sur le papier. Dès taches jaunes ou noires dénotent un excès de soufre ou de charbon ; une combustion lente et par intervalles indique un mélange vicieux; des grains non comburés, qui restent sur le papier , font présumer un salpêtre mal raffiné; les brûlures enfin sont ordinairement produites par de la poudre humide ou de mauvaise qualité. En Angleterre le réglement d’épreuve prescrit de brûler deux drachmes "de poudre sur une lame de cuivre : la poudre, pour être bonne ne doit pas jeter d’étincelles , et sa combustion ne doit laisser aucun résidu , ni produire des taches. On fait toujours simultanément le même essai avec une poudre reconnue bonne.
Pour juger delà vitesse de combustion de la poudre, on peut en comburer des traînées, et comparer le temps nécessaire à la combustion avec celui d’une traînée de poudre type , en tout égale à celle qu’on essaie. On peut encore, comme le conseille von Helwig, en répandant de la poudre sur une toile blanche, et tirant par dessus avec un pistolet, s’assurer de la combustibilité plus ou moins grande par la quantité de poudre non comburée qui resta sur la toile-
A CANON
ISS
gaz , soit en employant une arme longue dont le projectile soit toutefoisll'un poids assez considérable.
Ce dernier moyen , est préférable , car quoique dans le mortier d'épreuve le rapport entre les poids de la charge et du projectile
soit — - , on sait cependant qu’il est beaucoup plus sensible à,