DES MATIÈRES EXPLOSIVES EN GÉNÉRAL

L'emploi des matières explosives, dans la guerre et dans Tinduslrie des mines, repose sur la production brusque d'un volume gazeux considérable, au sein d'un espace trop élroitpourle contenir sous la pression atmosphérique. De là résulte une force expansive plus ou moins grande, développée dans un temps très court, et capable de lancer des projectiles ou de faire éclater les parois de Tenceinle où les gaz sont renfermés. L'expansion soudaine des gaz sous un volume beaucoup plus grand que leur volume initial, accompagnée de bruit et d'effets mécaniques violents, constitue Vexplosion. Quand celle-ci atteint son plus haut degré de vitesse et d'énergie, elle prend le nom de détonation.

Les effets mécaniques sont dus à l'acte même de l'explosion el

à la détente qu'elle détermine : une portion de la force vive,

inhérente aux molécules gazeuses, se communique alors soit aux

projectiles, s'oit aux parois fracturées de l'enceinte et aux corps

environnants, lesquels se trouvent ébranlés, renversés, disloqués, brisés en morceaux et projetés dans diverses directions.

Ces phénomènes peuvent être produits par la détente simple d'un gaz comprimé à l'avance, ou d'une vapeur, engendrée par un liquide surchauffé; ou bien par une réaction chimique qui développe subitement, dans un système solide, liquide ou gazeux, un grand volume de gaz et une température élevée. La dernière méthode est surtout mise en œuvre dans les applications; parce que les effets en sont beaucoup plus puissants, pour un poids donné de matière active, et aussi parce qu'aucun appareil auxiliaire n*est nécessaire pour comprimer î\ l'avance les gaz, ou pour échauffer les liquides que l'on veut changer en vapeurs.

Le fusil à vent n'est jamais sorti des cabinets de Physique; les canons à vapeur produisent, avec plus de complication et de dépense, des effets incomparablement moindres que ceux des canons ordinaires. Les coins hydrauliques, employés quelquefois pour disloquer les roches, ne développent point de force vive et ne donnent pas lieu à une explosion proprement dite. Celle-ci ne saurait non plus se manifester lors des ruptures de pierres ou de métaux, produites par la dilatation presque irrésistible que l'eau éprouve au moment de sa congélation; ou bien par la dilatation plus puissante encore qui résulte de l'hydratation pure et simple de la chaux vive. Ces agents ont été proposés dans les mines; mais, je le répète, ils ne développent ni gaz, ni force vive, ni explosion véritable.

C'est donc aux réactions chimiques seulement que l'on a recours pour provoquer les effets explosifs. Parmi ces réactions mêmes, on se borne principalement, dans la pratique, à celles qui font intervenir l'oxygène, libre ou combiné, et les substances combustibles. Le mélange tonnant, formé par l'hydrogène et l'oxygène, est Je type classique de ce genre de réactions; à poids égal, il fournit même une force vive supérieure à celle de tous les autres mélanges connus. Malheureusement le volume occupé par les corps primitifs est énorme, en raison de leur état gazeux : ce qui ne permet pas aux pressions développées pendant l'explosion d'atteindre une valeur fort élevée. En outre, l'état gazeux du mélange primitif nécessite l'emploi d'enveloppes hermétiques, pour empêcher la déperdition des gaz. Ce double inconvénient n'a pas permis de tirer parti des mélanges gazeux explosifs, non plus que de l'oxygène libre.

Au contraire, l'oxygène engagé dans une combinaison solide ou liquide, telle que l'azotate de potasse, l'acide azotique, le chlorate

de potasse, le bichromate de potasse, les oxydes métalliques, est employé, et employé d'une manière presque exclusive. Mais, parmi les composés qu'il forme, ceux qui affeclent l'état liquide sont le plus souvent écartés, à cause de la nécessité de vases spéciaux pour les contenir. On mélange donc le composé oxydant avec une substance combustible, d'ordinaire solide, telle que le soufre, ou les sulfures, le phosphore, le zinc, l'antimoine, ou les autres métaux, le charbon, le sucre, les corps hydrocarbonés, le ferrocyanure de potassium, etc. I! y a plus : une seule combinaison oxygénée, l'azotate de potasse, a suffi, jusqu'à ces derniers temps, à la plupart des applications, «lans la guerre et dans l'industrie.

Cependant, depuis quelques années, on a cherché à remplacer les mélanges où le corps comburant et le corps combustible sonl associés mécaniquement, par des combinaisons plus intimes, obtenues à l'aide de la réunion des éléments azotiques et des éléments hydrocarbonés dans un seul et même composé défini : tels sont la nitroglycérine, la poudre-coton, le fulminate de mercure, le picrate de potasse. Certains corps non azotés, les élhers perchloriques, par exemple, ou Toxalate d'argent, pourraient aussi être utilisés.

On a môme eu recours à des composés exempts d'oxygène, tels que le diazobenzol et le sulfure d'azote, formés avec absorption de chaleur depuis leurs éléments, et renfermant dès lors une réserve rPénergie, que leur brusque décomposition fait reparaître et permet de mettre en œuvre.

A l'origine et dans les premiers moments de leur découverte, l'étude des substances explosives a été faite surtout d'une manière empirique, aucune théorie exacte ne permettant d'en annoncera l'avance les propriétés, ni de diriger la recherche de ces corps au milieu des essais aveugles de la pratique. J'ai essayé d'instituer cette théorie, d'après les principes généraux de la Chimie et de la Thermochimie, dans un petit livre publié pendant le siège de Paris et reproduit en 1872. Le présent Ouvrage, suite et développement de cette première ébauche, est fondé sur les mesures expérimentales de la chaleur de formation des combinaisons azotées, mesures nombreuses et difficiles, que j'ai exécutées et poursuivies i)ar un travail sans relâche depuis douze années. En un mot, je me propose de définir la force des substances explosives par la seule connaissance des réactions chimiques, celles-ci déterminant le volume des gaz, la quantité de chaleur et, par suite, la force explosive.

4 mTHODUCTION.

L'Ouvrage est partagé en trois Livres :

Le Livre F** comprend les Principes généraux ;

Le Livre II est consacré à la Thermockimie des explosifs.

11 contient Texposé complet de mes recherches personnelles sur la chaleur de formation des composés de Tazote, composés qui sont fondamentaux dans la fabrication des matières explosives.

Le Livre III traite de la Force des matières explosii*es en particulier. On y applique les principes et les résultats exposés dans les Livres précédents à l'étude spéciale de la force des matières explosives, telles que : gaz explosifs et mélanges gazeux, composés explosifs non carbonés, éthers azotiques, dynamites, fulmi-coton, picrates, composés diazoïques, poudres à base d'azotates, poudres à base de chlorates, etc.