O, II
La moyenne générale des analyses ne s'écarterait pas beaucoup do la relation suivante, proposée par M. Debus :
8AzO«K-i-2iC-i-7S — ,3C0* -f- SCO 4- 5C0'K 4- SO^K H- 2 KS»4- 8Az.
15. Oscillations dans la composition des produits Jinals, — Mais cette moyenne ne rend pas compte des oscillations, qui font varier l'oxyde de carbone de 2,6 à 5,8; le carbonate de potasse de 25, i à 38, o; le sulfate de 2,8 à i4»o; le sulfure de 4*7 à 12, 5.
En général l'acide carbonique augmente un peu, ainsi que le carbonate de potasse (sauf FG, WA pour ce dernier) à mesure que la pression s'accroît; tandis que l'oxyde de carbone tend à diminuer ^sauf FG, WA).
Le sulfate de potasse, le sulfure et le carbonate doivent contenir tout le potassium. Dès lors l'un de ces trois sels ne saurait varier, sans que l'ensemble des deux autres sels n'éprouve un changement complémentaire.
2gi LIVRE III. — FORCE DES MATIÈRES EXPLOSIVES EN PARTICLLIER.
De même le carbone doit être réparti entre le carbonate de potasse, Facide carbonique et Toxyde de carbone, qui sont complémentaires.
Les variations du soufre influent moins sur les. autres composés, à cause de la formation du polysulfure, qui absorbe un excès variable de cet élément.
L'azote, devenant libre presqu'en totalité, n'entre pas en compte.
L'acide carbonique libre change peu.
Mais les variations de l'oxyde de carbone et de l'acide carbonique combiné à la potasse sont complémentaires de la transformation plus ou moins avancée du sulfate en sulfure.
Nous allons essayer de rendre compte par une théorie proprement dite de la formation des produits fondamentaux, en môme temps que des oscillations observées dans leurs proportions relatives.
Troisième section. — Théorie de la combustion de la poudre.
Equations simultanées,
1. Dans le cas de la poudre comme dans celui de l'azotate d'ammoniaque (t. I, p. 20), et généralement des matières qui n'éprouvent pas une combustion totale, il se produil^lusieurs réactions simultanées, dues à la diversité des conditions locales de la combustion, au défaut inévitable d'homogénéité dans un mélange purement mécanique de trois corps pulvérisés, enfin à la promptitude du refroidissement de la masse, qui ne permet pas aux réactions d'atteindre leurs limites d'équilibre définitif.
Si nous nous bornons aux produits principaux, ces équations peuvent être réduites aux suivantes :
(I) AzO«K + S-i-3C=^KS-i-3CO*-i-Az,
{'X) AzO»K-h 2^C =CO»K:-m|CO«h-Az,
(3) AzO'K-h 3C =:CO'K-h-CO'-+-CO + Az,
(4) Az0«K + S-f-2Ci=S0*K-+-2C0-hAz,
(5) AzO«KH-S-h C=:SO*K + CO*-hAz.
En les combinant entre elles, deux à deux, trois à trois, etc., on obtient des systèmes d'équations simultanées qui représentent toutes les analyses, aussi bien les cas limites que les cas intermédiaires.
On forme ainsi des équations moins nombreuse^, mais plus
GDAPITRE X. — POUDRES A BASE d'aZOTATES. 2q5
compliquées, que chacun peut assembler de façon à représenter telle ou telle circonstance de Texplosion, à laquelle il attache une importance spéciale. Mais tous ces arrangements se rattachent au fond à une conception analogue.
Les représentations de ce genre sont d'ailleurs indispensables; à moins de supprimer par une fiction rationnelle et arbitraire les variations expérimentales, variations que les équations simultanées ont précisément pour objet d'exprimer.
Au contraire, si Ton s'attachait exclusivement à ces variations, on risquerait de tomber dans un empirisme aveugle et incapable de servir de guide au perfectionnement des applications.
2. Précisons ces idées. Soit, par exemple, la valeur moyenne citée plus haut, d'après M. Debus (p. gS); elle répond à une équation trop compliquée pour être admise comme la représentation générale du phénomène; mais il est facile de voir qu'elle résulte d'un certain système de transformations, dans lesquelles :
Un quart du salpêtre s'est détruit suivant l'équation (i), (le sulfure d'ailleurs s'étant changé en polysulfure, aux dépens du soufre excédant ) ;
Un huitième du salpêtre s'est détruit suivant l'équation (5);
Trois huiliènSes, suivant l'équation (3);
Enfîn un quart, suivant l'équation (2).
D'autre part, les analyses qui ont offert le maximum de carbonate répondent aussi au maximum d'oxyde de carbone et à une dose très petite de sulfate, toutes circonstances corrélatives pouvant être exprimées par le système suivant des équations simultanées, savoir :
L'équation (i), pour un tiers du salpêtre;
L'équation (3), pour la moitié;
L'équation (2), pour un sixième environ.
Le cas limite inverse est celui où le sulfate de potasse offre la dose maximum, soit un cinquième du potassium; tandis que le carbonate en retient moitié et que l'oxyde de carbone tend à disparaître. Ces relations accusent encore des réactions régulières, toujours exprimées par un certain système d'équations simultanées :
Soit l'équation (i), pour un tiers du salpêtre;
Et l'équation (2), pour près de la moitié, ce qui répond au carbonate ;
Tandis que la formation du sulfate dépotasse répondrait, pour un huitième de la matière, à l'équation (4);
Et pour un douzième, à l'équation (5).
296 LIVRE III. — POBCE DBS MATIÈBES EXPLOSIVES EN PARTICULIER.
3. Les cinq équations simultanées représentent donc les cas limites; mais il est facile de vériQer que leurs combinaisons traduisent aussi, d*une manière approchée, les cas intermédiaires.
Par conséquent, le système des équations proposées exprime la métamorphose chimique de la poudre; elle Texprime du moins, quant aux produits fondamentaux. En outre, elle en représente les variations : ce qu'une équation unique ne saurait faire.
La métamorphose se réduit en définitive à cinq réactions simples, qui déterminent la formation du sulfate, du sulfure, du carbonate potassiques, de Tacide carbonique et de Toxyde de carbone.
k. Il est facile de vérifier également que la combustion d'une poudre quelconque peut être représentée par une certaine combinaison des cinq équations ci-dessus : les premiers membres étant pris dans des proportions relatives telles qu'ils représentent la composition initiale de la poudre envisagée; sauf à tenir compte de la formation plus ou moins abondante du polysulfure et du déficit d'un quart environ sur le carbone réel, déficit qui résulte de l'emploi du charbon.
5. La transformation chimique de la poudre étant ainsi définie, calculons maintenant la chaleur dégagée et le volume des gaz produits, en vertu de chacune de ces cinq équations, envisagée séparément.
