CHAPITRE IV

Analyse des djrnamites et nitrogélatines.— Epreuves de stabilité des explosifs à base de nitroglycérine

Les diflFérentes substances qui entrent dans la composition des explosifs à base de nitroglycérine peuvent être classés de la manière suivante :

P Substances explosives proprement dites :

Nitroglycérine et cellaloses nitrëes

2^ Absorbants inertes et ne jouant pas de rôle dans l'explosion :

Kieselguhr, randanite, tripoli, terres argileuses, etc.

3P Absorbants chimiquement actifs que Ton peut subdiviser en : (a) Absorbants de nature minérale :

Carbonate decbaux, carbonate de magnésie, etc. (6) Absorbants de nature organique :

Cbarbon, sciure de bois, carbures dTiydrogène, etc.

4^ Agents oxydants qui provoquent la combustion des absorbants organiques, pendant l'explosion :

Nitrates de potasae^de soude, d'ammoniaque, de baryte, cblorate dépotasse, etc.

50 Matières ayant pour but d'augmenter l'eAFet explosif et en même temps de donner au produit certains avantages particuliers :

La paraffine^ la stéarine^ rozokërite^ la dtxtrine^ le soufre, les résines, elc.

qui modifient le pouvoir absorbant des mélanges et diminuent Thygroscopicité :

le campbre, Tacétone, etc.

qui augmentent l'insensibilité des explosifs aux chocs.

§ I. — Analyse qualitative

Pour déterminer la nature des différents éléments qui entrent dans la composition d'un explosif, on réduit celui-ci en poudre ou, s'il est plastique, on le découpe en tranches minces.

Dans le premier cas, on le dissout dans l'éther qui dissout en môme temps la paraffine, le soufre, la résine et le camphre.

On évapore ensuite la dissolution au bain-marie, à 30^ On reconnaît la présence de la nitroglycérine en faisant exploser au marteau^ sur une enclume, une goutte du liquide huileux. Après complète évaporation de l'éther, l'huile explosive doit avoir im poids spécifique de 1,60 et ne doit pas donner d'odeur.

On décante avec soin la nitroglycérine et on filtre le résidu. Une partie de celui-ci étant chauffée jusqu'à l'ébuUition avec de la soude, la résine se dissout et on peut la reconnaître.

En traitant une autre portion du résidu,aprèsdessiccation,par l'eau régale, on transforme le soufre en acide sulfurique qu'on peut ensuite précipiter à l'état de sulfate de baryte.

On peut encore faire bouiUir une petite quantité du résidu avec du sulfite d'anmioniaque ; le soufre se dissout, il se forme un polysulfite. De plus la paraffine se rassemble à la surface du liquide où l'on peut la recueillir.

La présence du camphre est décelée par son odeur.

S'il y a du goudron avec la nitroglycérine, il est aussi dissout par l'éther ; mais,par une simple addition d'eau, la nitroglycérine se précipite au fond du vase à expérience, tandis que le goudron remonte à la surface.

La présence des carbonates de chaux et de magnésie, ainsi que des matières argUeuses est décelée dans leur dissolution par l'acide chlorhydrique, au moyen des réactifs ordinaires.

Enfin la partie insoluble peut contenir laKieselguhr, la randanite, le tripoli, le charbon ou la sciure de bois. Toutes ces matières se reconnaissent au microscope ; la sciure de bois peut être dissoute par

une dissolution de potasse caustique et précipitée ensuite par un acide.

Si l'explosif à analyser est une nitrogélatine, on la traite par un mélange de 2 parties d'éther et 1 d'alcool qui dissout la nitroglycérine et la cellulose soluble. On sépare la dinitrocellulose en ajoutant du chloroforme, puis on chauffe pour vaporiser Téther, l'alcool et le chloroforme. On reconnaît la dinitrocellulose, ou cellulose soluble, à son inflammabilité quand elle a été desséchée et qu'elle ne contient plus que 5 à 8 7o d'eau, ou par le dégagement de bioxyde d'azote qui se produit quand on la plonge dans une dissolution de sulfite de soude.

Pour distinguer les nitrates et chlorates, on traite le résidu par l'eau distillée et chaude. Ces sels se dissolvent et on constate leur présence par les procédés ordinaires.

La partie insoluble peut renfermer une trinitrocellulose : le fulmicoton. Celui-ci se reconnaît facilement car il a conservé l'aspect du coton ordinaire ; on peut d'ailleurs déceler sa présence en traitant par une dissolution de sulfate de fer dans l'acide chlorhydrique : il se dégage du bioxyde d'azote.

La trinitrocellulose se distingue encore pas son inflammabilté qui est plus grande que celle des celluloses solubleset par ses propriétés explosives.

§ 2. — Analyse quantitative

(a) Dynamite ordinaire. — On traite 5 gr. de dynamite par l'éther qui dissout la nitroglycérine seulement. On passe au filtre et on lave celui-ci avec de l'éther jusqu'à ce qu'une goutte projetée sur du papier blanc ne laisse plus de tache grasse .

On évapore ensuite à 35% au bain-marie, dans une capsule de platine. Comme il pourrait encore rester des traces d'éther, d'éther acétique ou d'humidité, on maintient la capsule pendant quelque temps sous une cloche où l'on fait le vide en présence du chlorure de calcium.

On peut ainsi déterminer exactement le poids de la nitroglycérine ; on obtient une vérification en pesant les matières restées sur le filtre, après dessiccation.

Il est bon de dessécher prélablement Téchantillon soumis à l'analyse; l'eau qui se dégage est absorbée par le chlorure de chaux. Il serait dangereux d'employer à cet usage l'acide sulfurique, car la moindre parcelle d'explosif projeté dans l'acide pourrait amener une explosion.

On dose, par différence, l'absorbant inerte contenu dans la dynamite : Kieselguhr, randanite, tripoli, etc.

(b) Nitrogélatines. — On traite par un mélange d'alcool et d'éther qui dissout la nitroglycérine et la nitrocellulose soluble, puis on précipite cette dernière par le chloroforme. Par des .évaporations et des pesées, on dose chacune des deux substances.

Si l'explosif contient du camphre, on le sépare au moyen du bisulfure de carbone qui dissout en même temps la résine, le soufi^, la paraffine. En évaporant, le camphre se sépare et on le dose par différence de poids. .

Quant aux autres matières, on commence par séparer les matières solubles dans l'eau. S'il y a un carbonate on le transforme en nitrate au moyen d'eau acidifiée par l'acide azotique.

On dose les chlorates de la manière suivante : On recueille, dans un tube d'analyse, une partie de la liqueur filtrée qui contient les sels solubles. On y ajoute quelques gouttes d'acide sulfurique et une petite lame de zinc ; on chauffe doucement, puis on verse un peu de nitrate d'argent qui précipite les chlorates à l'état de chlorure d'argent dont on détermine ensuite le poids. On en déduit le poids du chlore et celui du chlorate de potasse qui entrait dans la composition de l'explosif.

Pour doser les nitrates, on convertit l'acide nitrique de ces sels en ammoniaque par l'action de l'hydrogène naissant sur la solution alcalinisée : c'est le procédé Siewert. Oq peut aussi employer une des méthodes nitrométriques connues en faisant usage des m'tromètres de Lunge, de Walter Hempel ou de Hampe.

Epreuves de stabilité- Tout explosif doit présenter certaines garanties de stabilité afin de pouvoir être emmagasiné, transporté et manipulé sans danger.

L'explosif le plus stable est, naturellement, celui qui serait susceptible d'être conservé le plus longtemps dans un magasin ; mais ce mode d'examen est trop long et par conséquent impraticable. En général, on détermine rapidement le degré de stabilité en soumettant la matière, pendant un certain temps, à une température relativement élevée, 70 à 72** par exemple ; si, après cette épreuve, il n'y a eu ni décomposition violente, ni production importante de vapeurs nitreuses, on considère l'explosif comme suffisamment stable.

Les épreuves, telles qu'elles sont pratiquées au Bureau des Explosifs de Londres sur les dynamites et autres produits à base de nitroglycérine comprennent deux séries d'opérations : la séparation de la lûtroglycérine et l'essai de son degré de pureté.

On commence par préparer un papier-réactif spécial. A cet effet, on traite 3gr. d'amidon blanc, bien lavé^ par 265 gr. d'eau distillée ; on agite, on chauffe jusqu'à ébullition et on laisse bouillir doucement pendant 10 minutes. On mélange ensuite avec une dissolution, dans 265 gr. d'eau distillée, de 1 gr. d'iodure de potassium qui a été cristallisé dans l'alcool. Quand le liquide est refroidi, on y plonge pendant 10 secondes des feuilles de papier-filtre blanc, préalablement lavées à l'eau et desséchées, qu'on fait ensuite sécher à l'abri de l'humidité, des fumées et des poussières. On recoupe ces feuilles en plaquettes de 10"""., par 20""*., et on les conserve dans des flacons bien bouchés et à l'abri de la lumière.

Lorsque l'on veut se servû» du papier-réactif, on fait d'abord une dissolution de caramel dans l'eau, à un degré de concentration tel qu'en l'étendant de 100 fois son poids d'eau, elle prenne une teinte égaleàcelle que prend la liqueur dite deNesslerquirenfermeO«'»000075 d'ammoniaque ou 0«'» 00023505 de chlorure d'ammonium et 1640 centimètres cubes d'eau. Puis, à l'aide d'une plume d'oie bien nettoyée et imbibée dans«cette solution de caramel, on trace des lignes

sur des feuilles de papier-filtre blanc ; celui-ci est desséché et finalement découpé en bandes de même dimension que le papier-réactif. De ces bandes de papier-témoin, on ne conserve que celles sur lesquelles on distingue très- visiblement la trace brune laissée par la plume et disposée autant que possible vers le milieu de la longueur.

L'appareil (fig. 13) qui sert à séparer la nitroglycérine du produit explosif soumis à l'examen, se compose d'un flacon a, à large goulot fermé par un bouchon de caoutchouc que traversent un tube recourbé c, et un tube à filtrer d, celuici terminé en pointe. Le tube d doit pouvoir contenir 30 à 35 grammes d'explosif; sa partie contractée est fermée au moyen de coton légèrement pressé, et son prolongement effilé pénètre dans un petit tube d'analyse e destiné à recevoir la nitroglycérine filtrée.

A l'aide du papier-réactif et de l'appareil que nous venons de décrire, on procède aux épreuves de stabilité de la manière suivante :

1<> Cas d'une dynamite ordinaire. — On place dans le tube à filtrer 25 à 30 gr. de dynamite finement pulvérisée, puis on verse de l'eau. La nitroglycérine se sépare au fond du tube. On met alors le tube recourbé c en communication avec un aspirateur quelconque; la pression diminuant dans le flacon, la nitroglycérine filtre et tombe dans l'éprouvette e. On doit prendre soin d'arrêter l'opération avant que l'eau n'ait commencé à filtrer à la suite de l'huile ; toutefois s'il a passé un peu d'eau on l'enlève à l'aide de papier buvard.

On porte ensuite le tube e avec 32 gr. de la nitroglycérine recueillie dans l'appareil à chauflFer. C'est un bain-marie en cuivre ou verre (fig. 14) dont on maintient la température entre 70 et 72° au moyen d'un thermo-regulateur r et d'un tiiermomètre indicateur t.

Le tube e pénètre de moitié environ dans le bain-marie; le bouchon qui le ferme est traversé par une baguette de verre. A l'extrémité de celle-ci est soudé un tube de platine auquel on suspend un papier-

Fig. 14.

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réactif qu'on a préalablement mouillé, sur la moitié de sa longueur, avec une dissolution très-étendue de glycérine dans l'eau. La partie

inférieure du papier ne doit pas pénétrer dans le bouchon qui ferme le bain-marie.

L'épreuve est terminée quand la ligne brunâtre qui se manifeste sur le papier, à la limite de la partie mouillée et de la partie sèche, présente la même teinte que celle du papier-témoin. La nitroglycérine est considérée comme parfaitement purifiée, lorsque le temps nécessah^ pour obtenir la teinte-type ne dépasse pas 10 minutes.

La coloration qui se produit sur le papier-réaciif est le résultat de la décomposition de l'iodure de potassium par les vapeurs nitreuses: celles-ci mettant l'iode en liberté.

Il est évident que l'on n'a aucun intérêt à préciser le moment, plus ou moins rapide, où commence à se faire la décomposition de la nitroglycérine. La question est, simplement, de savoir si cette décomposition se continue lentement ou rapidement; et surtout, si l'effet d'une température élevée, maintenue pendant un certain temps, est susceptible d'amener une brusque et violente réaction.

2° Cas d'une nitrogélatine. — L'épreuve est plus simple lorsqu'il s'agit d'une nitrogélatine. On en mélange intimement 30 gr. avec 60 gr. de craie fine, et on l'introduit, dans un tube d'analyse, pap petites portions qu'on presse les unes sur les autres en imprimant de légères secousses au tube. On fait ensuite usage du bain-marie précédemment décrit et qu'on chauffe entre 70 et 72*». La teinte brune du papier-réactit ne doit pas faire son apparition avant 10 minutes.

Quand il s'agit d'une nitrogélatine, il faut encore s'assurer qu'elle ne laisse pas exsuder la nitroglycérine. A cet effet, on en découpe, dans une cartouche, une rondelle, de hauteur égale au diamètre, qu'on fixe ensuite à l'aide d'une épingle, sur une surface bien unie. Après six jours d'exposition, dans une étuve maintenue constamment à la température de 24 à 26% la rondelle ne doit pas s'être aflBsdssée de plus d'un quart de sa hauteur ; il faut en outre que sa surface supérieure soit restée lisse et polie en conservant des rebords nets et fermes.

Cette épreuve de résistance à l'exsudation de la nitroglycérine s'applique aussi bien aux nitrogélatines qu'aux gélatines explosives.