POUDRES A BASE D'AZOTATES

1. La poudre noire est constituée par un mélange de salpêtre, de soufre et de charbon. Suivant les proportions relatives de ces trois ingrédients, on obtient : la poudre de guerre, pour laquelle on recherche la force la plus grande possible; la poudre de chasse, pour laquelle on recherche la facilité d'inflammation et de combustion, et la poudre de mine, pour laquelle on recherche la production des gaz la plus abondante, Les proportions mêmes des ingrédients de chacune de ces poudres vacient d'une nation à l'autre, entre des limites fort étendues.

Peu de matières ont été plus étudiées que les poudres de ce genro, objet continuel des méditations des artilleurs. Des ouvrages considérables ont été écrits sur leurs propriétés et sur leur emploi dans les opérations de guerre. Je n'ai pas l'intention d'en présenter ici un examen détaillé, examen que l'on trouvera d'une façon plus complète dans le Traité de Piobert, dans le Traité récent sur la poudre de MM. Upmann et Meyer, traduit et augmenté par M. Désortiaux, ainsi que dans les longs et importants Mémoires écrits par MM. Bunsen et SchisckhofT, Linck, Karolyi et surtout, dans ces derniers temps, par MM. Noble et Abel, Sarrau, Vieille, Sébert, etc.

Je me bornerai à examiner ici les diverses poudres, au point de vue des réactions chimiques développées par leur combustion, ainsi que de la chaleur dégagée et du volume des gaz produits par ces mêmes réactions. Je comparerai les résultats de la théorie avec ceux de l'expérience, autant que le permettent les circonstances suivantes, difflciles à faire entrer dans un calcul précis :

I® Le charbon employé n'est pas du carbone pur. Il contient seulement 75 à 80 centièmes de cet élément; 2 centièmes d'hydrogène, I à a centièmes de cendres, enfin i5 à 20 centièmes d'oxygène.

268 LIVRE Iir. — FORCE DES MATIÈRES EXPLOSIVES EN PARTICULIER.

2** La poudre renferme un peu d'humidité, dont la dose varie, tout en étant ordinairement voisine de i centième.

3^ Le mélange de soufre, de salpêtre et de charbon n*est jamais absolument intime, et il éprouve des variations continuelles pendant le cours des opérations.

4° La combustion n'est jamais totale; de petites quantités de nitre et de soufre principalementéchappant àla réaction, à cause du défaut d'homogénéité. Le salpêtre lui-même, sous l'influence de la haute température de l'explosion, tend à fournir d'abord desazotites, puis des composés de plus en plus stables (hypoazotites, peroxyde de potassium, etc.), encore mal connus.

ô« Les vases métalliques (fer, cuivre), dans lesquels on opère, sont attaqués, avec formation de sulfures métalliques, sulfures simples et sulfures doubles, résultats de l'association des premiers avecle sulfure de potassium.

Cependant les calculs théoriques, quelque imparfaite que soit leur relation avec les conditions pratiques, offrent pourtant cet avantage d'indiquer la limite maximum des effets que l'on peut espérer atteindre et la direction qu'il convient de donner aux études expérimentales pour y parvenir.

Afin de préciser davantage les phénomènes chimiques, je vais d'abord exposer les expériences nouvelles que j'ai faites dans ces derniers temps sur diverses questions qui se rattachent à la théorie des réactions développées pendant l'explosion de la poudre de guerre, telles que : les réactions entre le soufre, le carbone, leurs oxydes et leurs sels (§ 2);

La décomposition pyrogénée des sulfites alcalins (§3);

La décomposition pyrogénée des hyposulfites alcalins (§ 4);

La mesure de la chaleur de combustion du charbon employé dans la fabrication de la poudre (§5);

Ces notions préliminaires une fois acquises, nous étudierons :

1° Les poudres qui répondent à une combustion exacte (§ 6);

2<> Les poudres avec excès de combustible : telles que la poudre de guerre proprement dite, la poudre de chasse et la poudre de mine (§ 7).

3* Les poudres formées par des azotates autres que celui de potasse, poudres employées par l'industrie dans des cas particuliers (§ 8).

CUAPirRK X. — POLDRKS A BASE u' AZOTATES. 26(>

§ 2. — Réactions entre le soufre, le carbone, leurs oxydes et lenrs sels.

1. L'étude des produits de Texplosion de la poudre m'a conduit à faire quelques observations sur les actions réciproques du soufre, du carbone, de leurs oxydes et de leurs sels. J'ai opéré tantôt au moyen de Tétincelle électrique, tantôt au moyen de la cbaleur rouge. Dans les deux cas, il y a intervention d'énergies étrangères aux actions chimiques proprement dites, énergies développées par l'électricité ou par réchauffement : spécialement décompositions ï^uccessives, dissociations et changements d'états moléculaires (carbone polymérisé changé en carbone gazeux, soufre gazeux ramené à son poids moléculaire normal, au lieu du soufre à densité triple volatilisablevers 448**).

Je rappellerai d'abord que :

Le soufre brûlant dans l'oxygène sec produit de l'acide sulfureux, mêlé avec une dose notable d'acide sulfurique anhydre;

Le soufre en vapeur dirigé sur le charbon chauffé au rouge s'y combine avec production de sulfure de carbone;

Le carbone, brûlé dans l'oxygène, produit de l'acide carbonique, toujours mêlé avec un peu d'oxyde de carbone ;

L'acide carbonique, dirigé sur le charbon chauffé au rouge, se change en oxyde de carbone; mais la transformation n'est jamais complète.

Exposons mes nouvelles observations d'une façon méthodique.

2. Décomposition du gaz sulfureux, — Une série d'étincelles électriques décomposent le gaz sulfureux en soufre et en acide sulfurique (Buffet Uofmann)

3SO- = 2SO'-hS.

J'ai étudié de plus près cette décomposition.

En opérant dans un tube scellé, sans mercure, avec des électrodes de platine, il faut plusieurs heures pour décomposer la moitié du gaz, et la décomposition s'arrête à un certain terme, comme Deville l'avait observé. Elle ne fournit pas d'oxygène libre; mais une partie du soufre s'unit au platine.

La majeure partie du soufre forme avec l'acide sulfurique anhydre un composé spécial, visqueux, lequel absorbe en outre une certaine dose de gaz sulfureux. Ce composé est le véritable intermédiaire de la réaction : comme il est décomposable en sens in-

verse, la tension propre des gaz sulfureux et sulfurique qu'il émet limite la réaction.

3. Décomposition de V oxyde de carbone, — L'oxyde de carbone, sous l'influence de l'étincelle, ou môme de la température du rouge blanc (De ville), se décompose en partie en carbone et acide carbonique

Mais la réaction demeure limitée à quelques millièmes.

J'ai reconnu qu'elle a lieu dès le rouge vif et même à la température du ramollissement du verre. Le carbone se dépose au point où le tube de porcelaine sort du fourneau et subit un abaissement de température; même sans recourir à l'artifice du tube chaud et froid. On le manifeste mieux encore, en plaçant des fragments de pierre ponce dans celte région du tube. Une trace d'acide carbonique, produit simultanément, peut être aussi constatée avee quelques précautions dans les gaz recueillis.

Quoique si faible et si peu sensible, cette réaction offre cependant une grande importance; car elle intervient, aussi bien que la dissociation du gaz carbonique en oxyde de carbone et oxygène, dans la réduction des oxydes métalliques et dans une multitude d'autres réactions pyrogénées.

Opposons maintenant le soufre et le carbone, soit libres, soit combinés.

4.. Gaz sulfureux et carbone (braise de boulanger calcinée au préalable pendant plusieurs heures au rouge blanc, dans un courant de chlore sec, puis refroidie dans un courant d'azote). — En opérant dans un tube de porcelaine rouge de feu, j'ai recueilli un gaz formé d'oxyde de carbone, d'oxysulfure de carbone et de sulfure de carbone, d'après les rapports suivants :

4S0^ H- 9C = 6C0 -h 2COS -h CS«;

une petite quantité de soufre libre s'est sublimée en même temps. Tout ceci s'explique, en admettant que le carbone a pris l'oxygène

S0«4-2C=:2C0-hS

et que le soufre gazeux, mis à nu, s'est combiné, pour son propre compte, en partie au carbone et en partie à l'oxyde de carbone. Dans ces expériences^ le carbone contenu dans le tube se re-