CHAPITRE IV

Nitroglycérine JMcouverte.^ Propriétés physl<iues et cblmiiiues.— Préparations.

Historique. — La nitroglycériae a été découverte par le chimiste italien Sobrero, dans le laboratoire de Pelouze, à Paris. Sobrero fut le premier à feire connaître les propriétés explosives du nouveau corps auquel il donna le nom de pyroglycérine.

Cette découverte resta longtemps sans recevoir d'applicatioa ; c'était un corps de laboratoire que les chimistes préparaient par petites quantités pour en étudier les propriétés. En Amérique, on remployait sous le nom de glonoinej comme produit pharmaceutique.

C'est seulement en 1863 que l'ingénieur suédois, Alfred Nobel, réussit à la préparer en grande quantité par un procédé rapide et à la fois peu dangereux. Il parvint aussi à la faire détoner en vase clos de façon à l'utiliser dans les travaux de mine. Il la fit breveter sous le nom d'huile explosive (Nobers Sprengol) et en installa la fabrication dans deux usines, Tune près de Stockholm, l'autre à Lauenbourg, qui commencèrent à exporter le nouvel explosif en Allemagne, en Angleterre et en Amérique.

Mais bientôt des accidents terribles survenus pendant la fabrication ou le transport vinrent arrêter son expansion. Ce fut d'abord l'usine de Stockholm qui sauta en 1864 ; puis le steamer lEuropeant qui fit explosion en rade de Colon. D'autres accidents survenus en Angleterre, à Sydney, à San-Francisco, achevèrent de jeter le dis-

crédit sur rhuile de Nobel. Plusieurs gouvernements en proscrivirent l'emploi et l'opinion générale s'éleva énergiquement contre sa fabrication et son usage.

Mais Nobel ne perdit pas courage et il parvint à réagir contre la défaveur publique en démontrant que tous les accidents étaient dun à des imprudences. Il fit de nombreuses expériences en Suède et en Allemagne, en présence d'ingénieurs et de chimistes auxquels ils prouva que la nitroglycérine n'était pas plus dangereuse que la poudre. En même temps il cherchait à la rendre inoftensive en la dissolvant dans l'esprit de bois ou alcool méthylique, et la séparant ensuite par une simple addition d'eau.

Puis, peu à peu, il fut amené à l'utiliser sous forme de dynamite en la faisant absorber par une matière poreuse inerte.

Propriétés physiques. — La nitroglycérine pure, c'est-à-dire des. séchée et parfaitement neutre, est un liquide huileux, d'un jaune clair, presque incolore. Sa coloration provient des matières étrangères contenues dans la glycérine qui a servi à sa préparation.

Elle est sans odeur, mais d'une saveur brûlante. Sa densité est 1,60 à la température de 15<».

Elle possède, même en petites doses, des propriétés vénéneuses très-marquées.

Une seule goutte, introduite dans l'estomac, produit des étourdissements, un aâSsdblissement de la vue, des maux de tête, un accablement général et une sensation intérieure de brûlure. Une goutte ou deux de plus augmentent considérablement ces accidents; on ressent, en outre, des frissons avec tous les symptômes de la fièvre, l'organe visuel devient d'une sensibilité extraordinaire. Ces effets disparaissent généralement dans les 24 heures.

Les ouvriers mineurs qui emploient la nitroglycérine éprouvent de violents maux de tête. On suppose que l'empoi&onnement se fait par la peau d'oii la nitroglycérine pénètre jusqu'au sang.

Autrefois on prescrivait aux ouvriers l'usage de gants en guttapercha, mais le travail dans ces conditions était très-incommode. On y renonce aujourd'hui avec d'autant plus de raison qu'au bout de

quelques jours on ne ressent plus aucun effet ; la nitroglycérine n'empoisonne plus par le contact direct de la peau. On recommande seulement aux ouvriers» dans les fabriques de dynamite, l'usage du café noir.

Nous avons remarqué que les fumeurs sont plus facilement empoisonnés que les autres ; souvent il leur suffit de séjourner quelques minutes dans un atelier où l'on manipule de la nitroglycérine pour ressentir de violents maux de tôt3 une ou deux heures après. Les douleurs sont quelquefois insupportables ; ce sont des martèlements continus aux tempes et à la base du crâne. L'unique moyen de se guérir est de se promener au grand air pendant une heure au moins.

La nitroglycérine est insoluble dans l'eau ; elle se dissout facilement dans Téther, l'esprit de bois et la benzine. Avant que l'on sût l'utiliser sous forme de dynamite, on lui enlevait ses propriétés explosives en la dissolvant dans l'esprit de bois ou alcool méthylique ; en la précipitant ensuite de sa dissolution par addition d*eau, elle redevenait propre aux usages des mines.

Elle est peu soluble dans l'alcool à froid, elle l'est davantage à la température de 40°.

La nitroglycérine se congèle vers S** au-dessus de zéro, en une masse cristalline opaque; sa densité est alors de 1,735, ce qui suppose une contraction de volume de ■— environ.

La nitroglycérine gelée détone plus difficilement par le choc, et le D' Mowbray, en Amérique, utilisait cette propriété pour la trans^ porter sans danger. Néanmoins, il est prudent de ne la manipuler qu'avec précaution.

Quand elle a été maintenue pendant quelque temps à une température voisine de 100;, elle gèle plus difficilement.

Propriétés chimiques. — D'après Berthelot^ la nitroglycérine a pour formule C^ H^ (Az 0® Hp; elle dérive de la glycérine par la substitution de 3 équivalents d'acide nitrique à 3 équivalents d'eau, comme le montre la formule suivante :

C6 H2 (H2 02)3 +3(Az 0» H)= C^ HP (Az 0^ H)3+3(H2 O^).

On peut déduire de cette réaction la quantité d'acide nitrique nécessaire pour opérer la transformation de la glycérine et, par suite, le rendement théorique en nitroglycérine. On trouve ainsi que 100 parties de glycérine traitées par 205.4 parties d'acide nitrique, produisent 246 parties de nitroglycérine. Le rendement pratique ne dépasse guère 210 Vo» ^ cause de la formation de produits accessoires et de Tattaque incomplète de la glycérine.

La proportion relative des divers éléments qui entrent dans la composition de la nitroglycérine serait, d'après la formule, pour un équivalent :

Carbone. • • . 60. • . . 36 gframmes Hydrogène ... ÎH . . . 2 — Acide nitrique. . 3(AzO«H) . 189 —

La constitution chimique delà nitroglycérine est mise en évidence par un grand nombre de réactions. Si la nitroglycérine était, comme on Ta d'abord admis et comme paraît l'indiquer son nom, une combinaison nitrique (glycérine trinitrée), elle se transformerait, sous l'influence d'im agent réducteur tel que l'hydrogène naissant ou le sulfure d'ammonium, en un amide, par analogie avec l'acide picrique et les autres dérivés nitrés de la benzine. La réduction de ce corps explosif a pour résultat , au contraire, de régénérer la glycérine ; l'action des alcalis caustiques donne naissance à de la glycérine et aux nitrates correspondants. (^)

Il s'ensuit, d'après Berthelot, que la nitroglycérine est un éther de l'acide nitrique et que sa formule doit s'écrire G® IP (Az 0^ H)^, la glycérine constituant un alcool triatomique C^ IP (H^ 0^)^. Le véritable nom de l'huile détonante de Nobel serait donc nitroglycéride c'est-à-dire éther nitrique de la glycérine.

La nitroglycérine, parfaitement neutre, paraît présenter certaines garanties de stabilité ; ainsi on peut la chauffer au bain*marie à 80® et la conserver pendant toute une journée à cette température sans provoquer sa décomposition. Cependant on a observé, en maintes circonstances, des inflammations et décompositions spontanées qui oùt

(1) Désortianx — Traité de la pondre p* 688.

causé de sérieux accidents et dont on n'a pas encore pu reconnaître «d'une façon précise les origines. On sait seulement que les plus petites quantités d'acides nitrique ou hypoazotique peuvent amener une décomposition spontanée.

Nous avons observé plusieurs fois la formation, à la surface de la nitroglycérine, de tâches verdâtres qui, en s'étendant, finissaient par se rejoindre et former une nappe recouvrant tout le liquide ; en projetant quelques gouttes d'eau,cette nappe verd&tre disparaissait après dégagement de vapeurs nitreuses.

En Allemagne on prescrit d'enterrer tQute nitroglycérine qui présente une coloration verdâtre.

Mais quelles que soient les causes d'oxydation ou de décomposition spontanée de la nitroglycérine, il faut toujours avoir soin de s'assurer qu'elle ne contient pas trace d'acides ; c*estlà ime condition indispensable pour la sécurité des manipulations.

D'après Werber, on peut découvrir des traces de nitroglycérine, en se servant d*un mélange d'aniline et d'acide sulfurique concentré : il se produit une coloration rouge pourpre, qui tourne au vert par addition d'eau.

La nitroglycérine se décompose facilement quand on la dessèche à l'étuve dans une atmosphère d'air raréfié. Elle est instantanément décomposée quand elle a été dissoute dans l'alcool. En ajoutant une solution alcoolique de potasse caustique, la réaction est assez violente pour projeter le mélange hors du tube d'analyse.

Après un contact prolongé pendant deux années, la nitroglycérine n'a éprouvé aucune modification en présence des nitrates de chaux, de cobalt, de soude, de baryte et de potasse, des chlorures de calcium et de baryum, du perchlorure de fer, du carbonate de chaux, et des sulfates de potasse, soude et chaux.

Le nitrate d'argent donne un précipité noir d'oxyde d'argent.

Le nitrate de cuivre donne un précipité de peroxyde de cuivre, mais la nitroglycérine reste claire et, enapparence, sans modification.

Avec une dissolution de nitrate de mercure, il se forme un léger nuage blanc avec un petit dégagement de protoxyde d'azote.

L*action du calomel est très-peu sensible»

Le protochlorure d'étain donne un précipité de perroxyde d'étain^ et la surface de la nitroglycérine devient miroitante.

Le bichromate de potasse est partiellement réduit en chromate.

Le sulfate de cuivre donne un très-léger précipité d'oxyde de cuivre.

Le sulfate de fer décompose la nitroglycérine en donnant un volumineux précipité et un dégagement de vapeurs nitreuses ; avec le sulfhydrate d'ammoniaque on obtient un dépôt de soutre. fl y a également décomposition avec l'acétate de plomb, l'eau chlorée, le ferro<^anure de potassium, le cyanure de potassium, le sultocyanure de potassium et de mercure, le nitroprussiate de soude, comme aussi avec les sulfures de fer et de potassium.

L'action des métaux tels que l'étain, le fer et le plomb qui ont une grande affinité pour l'oxygène, produit la décomposition lente de la nitroglycérine et un dégagement de vapeurs nitreuses. Avec l'hydrogène sulfuré et les sulfiu*es de sodium, potassium et ammonium, l'eflfet est plus prompt, et si ces agents sont en quantité suffisante la décomposition de la nitroglycérine est complète : il y a dépôt de soufre.

Le professeur C.-L. Bloxam (*) a indiqué les procédés suivants pour opérer la reconversion de la nitroglycérine en glycérine.

P La nitroglycérine dissoute dans l'alcool méihylique est traitée par une solution alcoolique de sulfure de potassium. La température s'élève considérablement, le liquide devient rouge, du soufre se dépose, et la nitroglycérine est entièrement décomposée.

2^ La nitroglycérine est agitée avec une dissolution aqueuse d'hydrogène sulfuré. La température s'élève, mais moins que dans le cas précédent; dès que la décomposition est terminée, le liquide devient opaque.

3^ La solution jaune de sulfhydrate d'ammoniaque produit le même effet que précédemment. Dans ce cas, et aussitôt que des bulles de gaz provenant de la décomposition du nitrite d'ammoniaque commencent

(I) ReooDYenion of Nitroglycérine into glycérine) Chemical News, 47,169 April la— 1889)*

à se dégager, on réduit le mélange par évaporation. En traitant ensuite une partie de la masse pâteuse par l'alcool, celui-ci dissout la glycérine qu'on peut séparer par distillation ; en faisant agir sur l'autre portion un excès de carbonate de plomb avec un peu d'acétate plombique, puis filtrant, lenitrite d'ammonium reste dans la dissolution.

4° On fait bouillir dans l'eau de la fleur de soufre et de la chaux éteinte jusqu'à ce qu'on obtienne une solution de couleur orangée ; on filtre, puis on ajoute de la nitroglycérine. Celle-ci est plus lentement décomposée que dans les cas précédents, et il faut agiter le mélange fortement. Au bout de quelques minutes, la réduction est terminée, le liquide filtré est clair, et le soufre qui reste sur le filtre ne retient pas même des traces de nitroglycérine.

Ce procédé est le plus long, mais aussi le plus simple et le plus économique.

Caractères de l'explosion de la nitroglycérine. — La nitroglycérine explose quand on la chauffe à 152% ou quand elle est soumise à l'action d'un choc violent comme celui d'un marteau ou celui qui résulte de la détonation d'une capsule au fulminate de mercure. On peut, d'après E. Kopp, produire l'évaporation complète delà nitroglycérine, sans provoquer d'explosion, quand on la chauffe très-lentement.

Toutefois, on observe, vers 100^, un dégagement de vapeurs nitreuses.

Enflammée à la température ordinaire, elle déflagre sans explosion parce qu'elle n'a pas le temps de s'échauffer suffisamment.

Les gaz résultant de la combustion de la nitroglycéiîne différent essentiellement de ceux qu'elle dégage en explosant. Ceux-ci sont inoffensifs tandis que les premiers ont une odeur plus pénétrante et sont délétères. C'est ce qui explique le danger des ratés dans une mine mal ventilée, quand on emploie un explosif à base de nitroglycérine.

En effet, il peut se faire, pour un motif ou un autre, que la capsuleamorce ne produise pas la détonation, mais simplement l'inflamma-

tion de la nitroglycérine et celle-ci brûle lentement en dégageant des gaz irrespirables.

Nous avons dit que la nitroglycérine explose quand elle est frappée violemment, mais encore faut-il que le choc soit produit entre deux corps durs. Ainsi on peut lancer d'une grande hauteur sur le sol, un flacon rempli de nitroglycérine,sansqu'il y ait explosion. Voici une expérience relatée par M. Louis Roux (^). • Quatorze récipients de diverse nature, contenant de 100 à 300 grammes de nitroglycérine, ont été lancés d'une hauteur de 50 mètres, aubord de la mer, sur les rochers du rivage. Quatre seulement sur ce nombre ont fait explosion. Sur quatre flacons en verre^ deux ont éclaté : sur quatre bouteilles en grès, une seulement ; sur trois bidons en zinc,un seul; enfin, sur trois bidons en fer-blanc aucun n'a fidt explosion. Les récipients, déformés ou brisés par la chute, ont été retrouvés au milieu de la nitroglycérine qui s'était répandue autour d'eux. La nature du récipient paraît avoir peu d'influence ; la cause de l'explosion tient probablement à la manière dont le choc se produit au moment de la chute. Tous les flacons étaient hermétiquement bouchés, car, s'il y avait eu la moindre fuite, il n'est pas douteux que le choc eût déterminé l'explosion. U est donc probable, certain même, que les catastrophes survenues il y a quelques années à Colon, San-Francisco,Quenast,Carnavon,etc., pendant le transport de la nitroglycérine, ont eu pour cause une fuite dans les récipients. Or on sait que le coulage de cette matière est très-dangereux à cause de sa sensibilité aux chocs sous une petite épaisseur.

Il est encore à remarquer que le choc ne produit un effet complet que si la masse est enfermée ou maintenue dans une enveloppe quelconque. Ainsi lorsqu'on répand, sur une enclume, de la nitroglycérine et qu'on la frappe avec un marteau, la partie choquée seule détone. La même observation s'applique à tous les explosifs ; en faisant détoner une capsule au milieu d'une masse pulvérulente de dynanite, celle-ci est dispersée sans explosion. Il faut, pour la faire sauter en totalité,

(1) Conférence sar la dynamite et les sabslances explosives. Paris 1879. p. 17.

la serrer autour de la capsule dans une feuille de papier ou un morceau d'étoffe. De même, si au lieu de laisser à nu, sur l'enclume la traînée de nitroglycérine, on la recouvre d'une simple feuille de papier, l'explosion est complète sous l'effet d'un choc partiel.

Quand la nitroglycérine explose envase clos, il se produit une énorme pression résultant de la grande quantité de gaz dégagés à ime très-haute température . Selon Berthelot, la réaction est la suivante :

C^ H2 (A z 0« H)3=6 COM-5 HO+3 A z+0.

100 grammes de nitroglycérine donnent:

Eau. • . . 20»00 grammes Â<*ide carbonique 58,00 — ^ Ozjoène . . 3,50 —

Azote . . . 18,50 —

Somme égale. 100 00 —

D'après la formule précédente, 1 kilog. de nitroglycérine développe 710 litres de gaz ramenés à la pression de 760 mil. et à la température de 100^, soit 1,135 Utres de gaz pour 1 litre de matière. Ces deux chiflFres sont l'un 3,5 fois et l'autre 6 fois plus fort que ceux qui correspondent à la détonation de la poudre ordinaire. Si l'on tient compte de l'énorme quantité de chaleur dégagée, on trouve que 1 volume de nitroglycérine exerce 10 fois autant d'action que 1 volume de poudre ordinaire. Nobel considère 1 volume de nitroglycérine comme équivalent à 13 volumes de poudre, et 1 kil. de la première substance à 8 kil. de la seconde ; il calcule que 1 volume de nitroglycérine dégage 1298 volumes de produits gazeux, qui sont portés à 10,384 volumes par l'effet de la chaleur développée ; tandis que, dans les mêmes circonstances, 1 volume de poudre ne produit que 800 volumes de gaz. Ajoutons que ces résultats théoriques ne sont qu'approximativement confirmés par l'expérience, parce que la marche des réactions, lors de l'explosion, n'est pas encore parfaitement connue.

La chaleur de combustion de la nitroglycérine est de 1786 calories d'après Berthelot, et de 1720 seulement d'après Roux et Sarrau.

Préparation de la nitroglycérine.

La nitroglycérine est le résultat de la réaction entre la glycérine et lacide nitrique, selon la formule ;

C6 W (H2 02)3+3 (Az 06 H)=C« B? (Az 06H)3+3 (H^O^),

Il y a formation d'eau qu'on absorbe enajoutant de l'acide sulfurique.

Dans l'industrie, on prépare la nitroglycérine en traitant la glycérine par un mélange d'acide nitrique et d'acide sulfurique.

Les proportions, d'après la formule précitée, sont de 205 kil. d'acide nitrique pour 100 kil. de glycérine ; on ajoute 410 d'acide sulfurique,

Le rendement théorique est de 246 kil. de nitroglycérine.

La réaction produit un fort dégagement de chaleur qu'il faut combattre par des moyens réfrigérants, de telle sorte que la température ne puisse dépasser 30 degrés centigrades. Au-delà de 30«; le mélange commence à donner des vapeurs rouges, et le thermomètre monte

avec une très-grande rapidité.

Nous indiquerons les principaux procédés industriels de fabrication de la nitroglycérine.

P Procédé Mowbray. — M. Mowbray, aux Etats-Unis, est le premier qui ait reconnu la nécessité de n'employer, pour les explosifs, que de la nitroglycérine chimiquement pure. Il a indiqué la manière d'en séparer les vapeurs nitreuses aussi bien que l'acide nitrique resté mélangé.

On procède d'abord à la préparation des aiîides :

Dans un atelier bien ventilé de 150 pieds de long sont disposées cinq cornues d'une contenance de 22 pieds cubiques. Chacune d'elles chargée de 300 livres de nitrate et 375 d'acide sulfurique, communique par des tuyaux en grès avec une série de 4 bonbonnes dont les deux premières renferment 150 livres d'acide sulfurique, et la troisième 100 livres. L'acide nitrique produit par la décomposition du nitrate se condense dans les trois premières bonbonnes ; la quatrième retient les portions de liquide entraîaées. Après 24 heures de distillation, on recueille 600 livres d'acides mélangés que l'on transvase dans

un réservoir en pierre. Là, on les purifie, et on enlève les dernières traces de vapeurs nitreuses au moyen d'un courant d'air qui traverse le liquide pendant cinq minutes.

La présence de l'acide hypoazotique pouvant amener des décompositions spontanées, il est absolument nécessaire de le faire disparaître.

Le mélange des acides ainsi préparé, on en remplit 116 bonbonnes en grès, de 17 livres de contenance ; celles-ci sont disposées dans 9 longs bacs en bois, surélevés de 1 mètre, au-dessus du sol, et remplis d'un mélange de glace et de sel marin jusqu'à 10 centimètres environ des goulots. Au-dessus, sur une tablette en bois, est placée une série de bouteilles en verre, correspondant aux bonbonnes» et contenant chacune 2 livres de glycérine pure qu'on fait tomber goutte à goutte dans le mélange acide au moyen d?e siphons en caoutchouc.Sous la tablette passe un tuyau en fer, de 2 V2 pouces de diamètre, dans lequel on refoule de l'air froid et sec qui se dégage dans chaque bonbonne par des tubes de verre de 16 pouces de longueur et 2 de diamètre. Ce courant d'air a le triple avantage de mélanger intimement les liquides, de les refroidir, et de chasser les vapeurs nitreuses au fur et à mesure de leur formation.

L'opération, qui dure une heure et demie, doit être surveillée avec la plus scrupuleuse attention.Elle requiert l'assistance de trois ouvriers qui, le thermomètre sous les yeux, observent à chaque instant la température du mélange. Si Téchaufifement est trop grai]^d, ils agitent vivement le liquide ou ralentissent l'arrivée de la glycérine.

Quand la réaction est terminée et qu'il n'y a plus dégagement de vapeurs, on vide les bonbonnes dans un grand bac doublé de plomb et contenant de l'eau à, 21 degrés centigrades. L'huile tombe au fond et, au bout de 15 minutes, on l'écoulé dans un autre bac. Là^ on la lave trois fois avec de l'eau et deux fois avec une solution étendue de carbonate de soude ; on termine l'opération en faisant passer un courant d'air. Les eaux de lavage, avant d'être perdues, traversent deux barils enfoncés en terre oii se dépose la nitroglycérine entraînée. Enfin, on recueille la nitroglycérine à l'aide de seaux en cuivre et on la verse dans des vases en grès, dans im magasin situé à 270

mètres de distance de l'atelier de fabrication. Ces vases, d'une contenance de 18 à 20 litres, sont disposés par séries de 20 dans un réser- Yoir en bois rempli d'eau à 21°. Après un repos de 72 heures, les dernières impuretés, contenues dans l'huile explosive, montent à la surface d'où on les écume avec une cuiller. On obtient ainsi une nitroglycérine transparente, chimiquement pure, etprête à être envasée.

L'envasement se fait, dans des bidons en fer-blanc, à l'aide d'entonnoirs en caoutchouc ; on produit ensuite la congélation dans des bacs en bois remplis de glace et de sel marin.

Le D"^ Mowbray fabriquait en grand la nitroglycérine dont il faisait usage pour le percement du tunnel de Hoosac (Etats-Unis). Pour la transporter, il plaçait les bidons dans des caisses en bois doublées intérieurement avec deux pouces d'épongés et entourées, à l'extérieur, de bandes de caoutchouc destinées à amortir les chocs accidentels. Pendant la saison d'été, les caisses étaient conservées dans de la glace et chargées sur des wagons réfrigérants,

Le procédé du D»" Mowbray, aujourd'hui abandonné, se distingue par le soin avec lequel est conduite la fabrication, et parla pureté des huiles obtenues. La fabrication de l'acide nitrique diire une heure et demie, la réaction et le lavage prennent 72 heures, et la cristallisation exige 48 heures. Les méthodes actuelles sont bien plus rapides, comme nous allons le voir, et surtout moins coûteuses.

Procédé Nobel — Le procédé suivant qui, pendant longtemps, a été employé dans les fabriques de dynamite, permet d'obtenir une fabrication rapide et économique (fig. 3),

Le mélange des acides, préalablement préparé dans la proportion de 500 kil. d'acide sulfurique (poids spécifique 1,83) et 250 d'acide nitrique (poids spécifique 1,50), est versé dans une cuve a en fonte ou en bois doublée de plomb. Celle-ci est à doubles parois entre lesquelles circule constamment un courant d'eau froide qui entre en U et sort en V. Le refi'oidissement des liquides est encore favorisé par l'action d'un serpentin à eau m sr,

La glycérine provenant du vase î, tombe goutte à goutte dans le mélange, et son arrivée est réglée à l'aide du robinet e. Un agitateur à hélice b remue constamment la masse ; il est mis en mouve-

ment à Taîde d'une trasmission avec poulies n n. Uu tube en verre /* permet de constater la nature des vapeurs produites qu'il conduit

Fig. 3.

au dehors de Tatelier, en môme temps qu'un thermomètre / donne à chaque instant la température de la réaction. Il est prudent de ne pas dépasser 28 à 30** ; c'est vers 30** que les vapeurs commencent à prendre une teinte rougeâtre, indice d'un commencement de décomposition.

Âyec de Teau à Ih"* centigrades, Topératioix est tenninée en 1 h. V4 environ.

La nitroglycérine, évacuée par le robinet de vidange en grès d, tombe dans un grand bac en bois doublé de plomb et rempli d'eau qu'on agite avec des râteaux en bois, ou mieux par un barbottage d'air comprimé . Puis, du fond du bac où elle s'amasse par l'effet de son poids, elle est conduite dans trois tonnelets en bois A, A', A" (fig. 4) où elle est lavée à l'eau et ensuite au carbonate de soude • Des tuyaux

Fig. 4.

D, D', D", amènent l'eau froide qui est lancée avec force à travers des pommes d'arrosoir .

Au sortir de l'atelier de lavage, la nitroglycérine doit être absolument neutre ; ce que l'on vérifie au papier de tournesol.

Un large robinet de décharge, placé à la base de l'appareil à nitroglycérine, permet, en cas d'élévation subite de température, d'évacuer rapidement tout le contenu de la cuve dans le grand bac à eau, et d'éliminer ainsi tout risque d'explosion.

Divers perfectionnements ont été, dans ces derniers temps^ appor-

tés à l'appareil. Un des plus importants a été la suppression de l'agitateur à hélices et son remplacement par un barbotteur à air comprimé. Cette substitution est très-avantageuse, car, ainsi que l'avait déjà reconnu M. Mowbray, l'air comprimé produit un mélange parfait des acides et de la glycérine et, de plus, permet de réduire le temps de l'opération. En outre, on a moins à redouter l'élévation de température puisque, en se dilatant, l'air froid comprimé absorbe de la chaleur. Au lieu du robinet à réglage dont on faisait usage pour la glycérine^ on emploie maintenant uninjecteur à air au moyen duquel on fait arriver la glycérine au centre même du liquide acide.

C'est ainsi que l'on parvient à obtenir im rendement de 210 à 215 Vo-

Procédé Boutmy et Faucher. — Le principe de ce procédé consiste à éliminer la plus grande partie de la chaleur développée pendant la production de la nitroglycérine, en engageant d'abord la glycérine dans une combinaison avec l'acide sulfurique qui forme un acide sulfoglycérique, et en détruisant ensuite, lentement, par l'acide nitrique, ce composé sulfoglycérique.

Le procédé de MM. Boutmy et Faucher revient donc à produire d'avance : 1° un liquide, dit sulfoglycérique, obtenu en traitant la glycérine par trois fois son poids d'acide sulfurique ; 2» un hquide, dit sulfonitrique, ou mélange à poids égaux d'acide sulfurique et d'acide nitrique.

Ces deux préparations donnent lieu à des dégagements de chaleur considérables ; on laisse refroidir les liqueurs et on les réunit ensuite dans des proportions voulues pour que la réaction se produise avec une lenteur qui empêche tout échauffement anormal. Cette réaction peut être formulée comme suit :

^ HSO', 3 Az 0« H + C» H» 0«, HSO^ = C« H» (Az 0« H)» + 2 HSO*, 6 HO

Acide sulfonitrique Acide sulfoglycérique Nitroglycérine Acide sulfurique

L'acide sulfoglycérique qui se compose de 320.parties d'acide sulfurique pour 100p. de glycérine, est préparé dans un barbotteur à double enveloppe avec courant d'eau froide,afin de prévenir la formation d'une certaine quantité d'acroléine. Cet appareil comprend un récipient en fonte à fond demi-cylindrique, sur Taxe duquel tourne un arbre en

fer, portant une manivelle et muni de distance en distance de croisillons disposés en hélice et reliés denx à deux par des plaques épaisses de plomb parallèles à Taxe. L'auget est recouvert d'un demi-cylindre, percé à sa partie supérieure d'une fente longitudinale et surmonté d'une cuve évasée dans laquelle on verse les liquides ; il est muni d'une seconde enveloppe permettant de faire circuler un courant continu d'eau froide ; enfin, l'appareil est divisé dans sa longueur, par des bandes de plomb, en plusieurs compartiments. On commence par verser 41^,60 d'acide sulfurique, puis, peu à peu, 13 kil. de glycérine ; on tourne la manivelle pendant 1 heure à 1 h. V2» suivant la saison, et l'on recueille le mélange convenablement refroidi dans des touries en grès, qui sont conservées jusqu'au lendemain dans un bassin plein d'eau.

L'acide sulfonitrique, formé de poids égaux d'acide sulfurique et d'acide nitrique, est préparé dans des touries en grès à deux tubulures oîi les acides, contenus dans des touries semblables, sont transvasés au moyen de pompes à pression. A cet effet, chaque tourie d'acide reçoit sur l'une de ses tubulures une rondelle en bois portant un ajutage de plomb, par lequel on peut la mettre en communication avec la pompe ; l'autre tubulure est traversée par un tube de plomb plongeant au fond de la tourie et recourbé au dehors, par lequel le liquide peut s'écouler dans la tourie de mélange, sans produire aucun dégagement de vapeurs acides.

Les touries contenant le mélange sulfonitrique sont également conservées dans un bassin plein d'eau.

Les deux mélanges acides étant préparés, on les fait réagir l'un sur l'autre soit par la méthode employée à la poudrerie de Vonges, soit en faisant usage du convertisseur dePembrey.

l"" Méthode delà poudrerie de Vonges (FrancejQ). — On verse successivement le mélange sulfoglycérique, puis le mélange sulfonitrique dans des piles en grès cylindriques, ayant 0™,40 de diamètre sur 0<°,65 de hauteur ; les proportions des mélanges réagissant dans une pile sont les suivantes :

(1} Traité snr UPoadre et les corps explosifs p. 684 et 685 — E. Desorlianx.

Mélange snlfoglyoérique 1 . J / * «o \ f ^^^*

J Glycérine ... 10k* i

} Acide suif arîque . ^^ | ca i i Acide sulfurique, 28 j *)j

Mélange snlfonitrique \ ""l'T" --—- ^--- / / ^

l Acide nitnqae . 28 )

Les piles sont munies d'un couvercle en plomb posé dans une rainure garnie d'acide sulfurique ; celle-ci porte deux petits couvercles mobiles plongeant également dans une rainure remplie d'acide et à travers lesquels passent deux tubes en plomb permettant de chasser les vapeurs nitreuses de Tintérieur de la pile ; le couvercle, accroché à l'une des extrémités d'un levier coudé, se trouve presque équilibré par un contre-poids fixé à l'autre extrémité, de manièreàserenversersousTinfluence du plus petit excès de pression intérieure. Il se produit, pendant le premier quart d'heure, une élévation de température dont la valeur maximum varie de 2T (novembre) à 48® (août), suivant la saison ; en même temps, on voit se former, à la surface, des gouttes huileuses qui finissent par constituer une couche supérieure assez nettement séparée du restant de la masse. On laisse la réaction s'achever pendant la nuit, puis on décante la liqueur par siphonnement au moyen de tubes en plomb ; le mélange acide, qui s'écoule le premier, est reçu dans des touries en verre, et la nitroglycérine dans des terrines en grès que l'on porte aussitôt à l'atelier de lavage.

Les terrines en grès sont versées dans une pile cylindrique, en fonte émaillée, contenant de l'eau et munie à sa partie inférieure d'im ajutage d'écouJement; la nitroglycérine qui s'est rassemblée au fond, est recueillie dans d'autres terrines semblables aux premières. Les eaux acides sont jetées dans un trou communiquant avec un puits perdu, et la nitroglycérine est versée par charges de 55 kil., avec un volume triple d'eau tiède à 30^ dans un appareil laveur analogue, sauf la double enveloppe, au barbotteur précédemment décrit. Après avoir tourné les manivelles pendant quelques minutes, on fait écouler l'eau, on remet de l'eau nouvelle, et on recommence la même opération tant que l'eau emporte quelque trace d'acidité. Le nombre des lavages successifs peut varier de 10 à 18, suivant la pureté delà glycérine employée ; pour arriver à neutraliser

plus facilement la substance, on ajoute à Teau de lavage, dans deux opérations, 100 grammes environ de bicarbonate de soude. La nitroglycérine lavée, qui est trouble, émulsionnée et même hydratée, est filtrée à travers des éponges dans un cylindre en tôle forte dont le fond est percé de trous. Ces éponges sont comprimées entre le fond du cylindre et une rondelle de bois également percée de trous et surmointée d'une tige de fer filetée qui s'engage dans un écrou à oreilles.

Le tout repose sur im entonnoir en fer-blanc, placé au-dessus de vases cylindriques également en fer-blanc ; on recommence,au besoin, Topération, jusqu'à ce que la nitroglycérine sorte parfaitement limpide. Ce mode de filtration repose sur la propriété que possède l'éponge de se saturer à la fois d'eau et de nitroglycérine, en enlevant à celle-ci toute l'eau qu'elle peut contenir.

La nitroglycérine parfaitement neutre, anhydre et limpide, est en voyée à l'incorporation.

Le rendement obtenu par ce procédé varie de 185 à 190 %.

2 Convertisseur employé à Vusine de Pembrey (Angleterre). — Le mélange des acides sulfoglycérique et sulfonitrique se fait dans un convertisseur en fonte A pouvant contenir 523 gallons et communiquant, par en bas, au moyen d'une soupape B à base d'amiante, avec un bac de décharge C, en maçonnerie, d'une capacité d'environ 400 gallons, et vers sa partie médiane avec un petit réservoir en fer D disposé comme l'indique la figure 5.

On commence par verser dans le convertisseur les acides sullurique et nitrique dont le niveau doit correspondre au fond du^réservoir. Puis, par un tube convenablement disposé, on fait tomber l'acide sulfoglycérique sous forme de pluie.

On produit l'agitation du mélange au moyen d'un courant d'air que 1 on fait arriver au fond du convertisseur ; la température ne doit pas dépasser 28 à 30^. Si la chaleur développée par la réaction devient trop forte et que l'on craigne quelque explosion, on ouvre la soupape B, et en moins de deux minutes tout le contenu du convertisseur est noyé dans le bac à eau C.

L'appareil est renfermé danfi un bassin en bois rempli d'eau froide sans cesse renouvelée.

Fig. 5.

Le convertisseur est feimé à sa partie supérieure laquelle porte un gros tube en verre par lequel s'échappent les vapeurs acides.

Le procédé Boutmy et Faucher ne présente pas plus de sécurité que les autres, témoins les accidents de la fabrique de M. Fahnehjelm^ en Suède, de Pembrey, en Angleterre, et de PauliUes, en France. Il est vrai de dire que le convertisseur de Pembrey était très-mal construit, et Tenquôte conduite par le t Bureau des Explosifs i de

Londres, à la suite de l'explosion du 11 novembre 1882, a signalé les Yices suivants d'installation :

P La soupape ne fennant pas hennétiquement, l'eau du bac do décharge et le liquide du convertisseur ont pu communiquer ensemble ;

2^ Le petit réservoir accolé au convertisseur contenait un mélange d'acides et de nitroglycérine non soumis à l'agitation ; son usage est, d'ailleurs, d'une nécessité très-contestable ;

3^ Le bac de décharge est trop petit. Sa contenance devrait être 7 à 8 fois celle du convertisseur.

Le D'' Dupré termine un rapport officiel, au sujet de l'explosion de Pembrey , par les remarques suivantes :

• Il résulte que la sécurité relative du procédé Boutmy pendant

• la période de réaction est balancée, et peut être plus que balancée,

• par la lenteur de production et de séparation de la quantité

• considérable de nitroglycérine finalement obtenue. En consé-

• quence, celle-ci reste pendant plusieurs heures en contact avec \m

• acide fort, condition très-favorable à sa décomposition.

• Le danger provenant de cette cause est d'autant plus grand que

• la masse de nitroglycérine est plus grande ; et il ne semble pas

• qu'on s'en soit douté à Pembrey ni qu'on ait pris quelque précau- € tion que ce soit pour s'en préserver. »

Petit appareil à nitroglycérine. — L'appareil suivant sert à reconnaître le rendement pratique des matières employées à la fabrication de la nitroglycérine (fig. 6) .

C'est un vase cylindrique en plomb A, muni de deux anses aa, et mesurant 0">,50 de hauteur et 0°*,25 de diamètre intérieur. On y verse 27 kil. d'acides mélangés ; puis, au moyen d'un entonnoir à robinet convenablement disposé, on fait tomber la glycérine goutte àgoutte . L'agitation est produite à l'aide d'un plateau C, en plomb, percé de trous et soutenu avec une baguette de plomb ; un ouvrier le fait monter et descendre alternativement^ lentement et sans secousses. Avec 3*^,250 de glycérine, on peut produire 6 à 7 kil. de nitroglycérine : l'opération dure 35 minutes environ.

Fig. 6.

Pendant tout le temps du travail, le cylindre est maintenu dans une cuve d*eau froide.

La nitroglycérine est ensuite recueillie, lavée et filtrée.

Résultats de la fabrication. — Nous avons vu, dans les divers modes de fabrication indiqués plus haut, que le rendement théorique est de 216, mais qu'en réalité il ne dépasse guère 210. Il y a donc de la glycérine et des acides non employés.

Voici, en effet, les résultats d'une fabrication par le procédé Nobel.

Dans 750 kil. d'acides mélangés (4 parties d'acide nitrique, pour 7 parties d'acide sulfurique), on injecte 83 kil., par exemple, de glycérine.

Admettons un rendement de2007o > il y aura donc 170 kil. de nitroglycérine formes, qui correspondent à :

Glycérine. . . «8^99 Acide nitrique . 141 50

De sorte que la réaction finale est

la suivante :

Nitroglycérine . . 170^00 Glycérine. ... 16,10 Acide nitrique . , li8 ,50 Acide sulfurique • 490 ,00

Eau 40,40

L'excès d'acide nitrique p(îut être recueilli en partie, soit 25 à 30 Vo; mais tous les autres liquides sont perçus avec les eaux de lavage. L'attention des fabricants doit se porter sur ce point, de façon à réduire les pertes à la plus petite quantité possible.

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