CHAPITRE II

COMPOSITION CIIIMIOUE.

ii 1 . — Composition initiale.

1. La composition chimique de la matière explosive en détermine les propriétés. Dè§ lors on doit toujours aduiollre, pour pouvoir faire la théorie, que cette composition est connue à l'avance.

Tantôt la matière est constituée par le mélange de diverses substances, capables de produire l'explosion par leurs actions réciproques : telles sont les poudres noires à base d'azotate de potasse (poudres de chasse, de guerre, de mine) et les poudres à base de chlorate, moins usitées. Ici Ton met simplement en présence, à l'état de mélange aussi intime que possible, des corps combustibles (soufre et charbon) et un corps comburant, l'azotate ou le chlorate, qui constitue un «magasin d'oxygène», comme on disait autrefois.

Tantôt, au contraire, l'explosion est produite par la transformation d'un principe unique et défini, tel que le sulfure d'azote, le fulminate de mercure, la poudre-coton, la nitroglycérine, le picrate de potasse, tous corps renfermant de l'azote. Dans l'ordre des corps non azotés, on pourrait employer l'oxalate d'argent, l'oxalate de mercure, les acétylures métalliques, les éthers perchloriques, etc.

On conçoit à cet égard que tout mélange ou tout corps défini, susceptible de produire une réaction chimique rapide, avec production de gaz ou de vapeurs, joue le rôle de matière explosive : ce qui en étend indéfiniment la liste théorique.

Un gaz actuellement liquéfié ou comprimé dans un récipient peut aussi donner lieu à une explosion.

Sous le nom de corps explosifs nous ne comprendrons pas cependant les liquides vaporisables ou les corps décomposables par la chaleur, enfermés dans des vases qui exigent un échauffement exté-

l6 LIVRE I. — PRINCIPES GÉNÉRAUX.

rieur pour faire explosion : loule l'énergie étant ici empruntée à réchauffement lui-môme.

Il est également nécessaire que la réaction explosive se produise sans le concours de l'air atmosphérique : autrement nous aurions affaire à une malière inflammable, et non à une matière explosive par elle-même.

Cependant cette dénomination conserve sa valeur, si on l'applique à l'ensemble de la masse formée par un mélange de l'air associé au gaz des marais (grisou) ; ou bien par de l'air et du gaz d'éclairage, ou par de l'air associé à l'élher, à l'essence de pétrole, etc., tous mélanges capables de donner naissance à de vérilables explosions. Ces explosions jouent un rôle malheureusement trop fréquent dans les mines, dans les fabriques et môme dans les habitations; mais l'industrie et la guerre n'y ont pas recours. Dans la pratique des matières explosives les mélanges gazeux n'interviennent pas et l'on n'emploie guère que des corps azotés et des mélanges combustibles, contenant des azotates ou des chlorates.

2. Lorsqu'il s'agit d'un principe unique, ce principe renferme en général des éléments comburants et des éléments combustibles, réunis et en quelque sorte juxtaposés au sein de la molécule; de façon à pouvoir y déveloi)pcr une sorte de combustion interne et, par suite, une action plus énergique et plus rapide que celle qui résulterait d'un simple mélange.

3. Ce principe est le plus souvent un corps oxygéné et môme, d'ordinaire, un corps engendré par l'action de l'acide azotique sur les matières organiques : c'est-à-dire un élher azotique (nitroglycérine, nitromannite), ou bien un composé nitré (acide picrique et ses dérivés). L'éther perchlorique donne lieu à des effets analogues, et pareillement l'oxycyanure de mercure, composé dans lequel l'oxygène est susceptible de brûler le carbone. Il en est surtout de même de l'azotate d'ammoniaque, du bichromate d'ammoniaque et du perchlorate d'ammoniaque, substances dans lesquelles l'oxacide apporte son oxygène et l'ammoniaque son hydrogène.

Cependant on emploie aussi des dérivés plus complexes, tels que le fulminate de mercure. Ces dérivés peuvent môme ôtre exempts d'oxygène, comme le diazobenzol et le sulfure d'azote, corps formés avec absorption de chaleur depuis leurs éléments et susceptibles de se décomposer en sens inverse, avec dégagement de chaleur.

Ceci montre combien étaient inexactes les anciennes opinions.

CHÀPITRB II. — COMPOSITION GHUIIQUE. 17

d'après lesquelles la mesure de la force explosive d'une matière était tirée du poids d'oxygène disponible, c'est-à-dire susceptible de jouer le rôle de comburant, qu'elle renfermait.

4. Le composé explosif peut être employé pur, ou mélangé avec une substance inerte, destinée à atténuer la violence de Texplosion et à transformer un agent brisant en agent simplement propulsif ou dislocateur. C'est ce que l'on fait, par exemple, pour la dynamite ordinaire, mélange de silice et de nitroglycérine; ou bien encore pour la poudre-coton humide ou paraffinée.

On peut au contraire mélanger le corps explosif avec une substance analogue, destinée à en accroître l'effet, comme il arrive pour la dynamite à base active.

5. A cet égard, il convient de distinguer trois cas fondamentaux, suivant le rapport entre l'oxygène et les éléments combustibles, dans le corps explosif.

Ou bien ce rapport est celui d'une combustion totale; ce qui arrive pour l'oxalate d'argent, résoluble par l'explosion en acide carbonique et argent métallique

C*Ag>0«=:2C^0*-+-Ag».

Ou bien l'oxygène fait défaut; ce qui est le cas du picrate de putasse, C**H*KAz'0**, et de la poudre-coton;

Ou bien, au contraire, Toxvgène est en excès; ce qui est le cas de la nitromannite et de la nitroglycérine

CnPAz'O»»— 3C»0*-t-5IIO-hAz»-hO,

Dans le dernier cas, il peut y avoir avantage à utiliser toute l'énergie du corps explosif en ajoutant un corps combustible, tel que du charbon, ou mieux du coton-poudre, explosif par lui-même, en proportions convenables [/^omme explosive ou dynamite-gomme).

Dans le second cas (défaut d'oxygène), on peut ajouter au corps explosif un comburant, chlorate ou azotate de potasse.

6. Cependant les mélanges à combustion totale ne sont pas toujours ceux qui répondent au plus grand effet utile, sous un poids et dans des conditions donnés. La poudre noire, par exemple, mélangée avec une dose de nitre précisément capable de la brûler entièrement, développe, à poids égal, moins de gaz et par suite une pression moindre et elle produit des effets plus restreints que la poudre ordinaire, dans la(iuelle l'oxygène fait défaut.

l8 LIVRE I. — PRINCIPES GÉNÉRÀCX.

7. Les effets qui résultent du remplacement d'un corps, d'un sei par exemple, par un sel équivalent, dans les mélanges explosifs, méritent une attention particulière. Bornons-nous aux azotates.

Soit d'abord une substitution simple et qui n'altère pas le caractère d'une poudre, celle de l'azotate de soude ou de l'azotate de baryte à l'azotate de potasse. Le mélange fait dans des proportions équivalentes ne changerait guère les quantités de chaleur dégagées, non plus que les volumes gazeux, dans une combustion totale. Mais, en supposant même que dans une combustion incomplète, telle que celle de la poudre noire, aucune altération dans les réactions chimiques ne fût produite de ce chef, il n'en est pas moins vrai que l'introduction de l'azotate de baryte à la place de l'azotate de potasse aurait pour résultat d'augmenter le poids absolu des mélanges, et par suite de diminuer la pression et la chaleur développée par i"^ de la nouvelle poudre. En effet, l'équivalent de l'azotate de potasse AzO*K, étant égal à loi, celui de l'azotate de baryte, AzO^Ba, s'élève à i3o,5; ce qui augmente d'un tiers le poids du comburant nécessaire pour brûler un poids donné de combustible.

Au contraire, l'azotate de soude, Az 0^ Na, ayant pour équivalent 85, il en faudra un poids moindre d'un sixième, par rapport à l'azotate de potasse. La chaleur dégagée par ce poids, qui fournit une même dose d'oxygène au combustible, est d'ailleurs à peu près la môme. La substitution de l'azotate de soude à l'azotate dépotasse est donc avantageuse sous ce rapport. En fait, elle a été réalisée par l'industrie, dans les travaux de l'isthme de Suez. Malheureusement les propriétés hygrométriques de l'azotate de soude ne tardent pas à déterminer l'altération des mélanges qu'il concourt à former et Taffaiblissement de leurs propriétés explosives.

L'azotate de cuivre, AzO''Cu, serait sans doute préférable à tout autre, parce que son équivalent est un peu moindre que celui de l'azotate de potasse, et surtout parce que ce sel, à poids équivalent, fournit aux corps combustibles un cinquième d'oxygène de plus que les azotates alcalins, en raison de la réduction totale du cuivre. Ceci mérite attention, car le potassium, le sodium, le baryum demeurent après l'explosion à l'état de carbonates. En raison de celte double circonstance : équivalent moindre et proportion d'oxygène disponible plus forte, la chaleur dégagée par un même poids d'azotate de cuivre, en brûlant un même combustible, sur- [>asse notablement celle que produisent les sels alcalins. Malheuleusement l'azotate de cuivre est tellement avide d'eau, qu'il n'a 1)U être obtenu jusqu'ici sous la forme anhydre.