PRODUITS SOLIDES

Sulfate de potasse

Carbonate de potasse

Hyposuiflte de potasse

Sulfure de potassium

Sulfocyanure de potassium.

Azotate de potasse. ........

Charbon

Soufre

Carbonate d'ammoniaque..

PKODUITS GAZEUX.

r* ut*

Acide carbonique. 20,12 =10,171

Oxyde de carbone 0,94 » 0,749

Hydrogène 0,02= 0,234

Acide suif urique . Q,18« 0,116

Oxygène 0,14= 0,100

Au moment où l'explosion a lieu, les gaz se trouvant portés à une tem-

péralure Irès-élevée qui les dilate considérablement, on peut admettre que 1 volume de poudre donne en brûlant au moins 4000 volumes de gaz, d'après M. le capitaine Brianchon.

La température produite au moment de Texplosion est très-élevée, elle doit être évaluée à plus de 2400*. Elle est suffisante pour faire fondre Tor, les pièces de monnaie, le cuivre rouge ; elle ne détermine pas la fusion 'du platine. M. Chandelon estime à 4603^, la température produite par la combustion d'une poudre théorique à charbon noir (RO,AzO*-|-S-|-3C); à 3807*^, celle d'une poudre de la môme composition k charbon roux ; à 1324% celle d'une poudre de mine (KO,AzO* + S + 6C); à 4098, celle d'une seconde poudre de mine (8(KO,AzO*) + 6S + 23C) et enfin à 2557*, la température produite par une troisième poudre de mine (2(RO,AzO*) + 48 + 9C). MM. Bunsen et Schischkoff ont évalué à 3340^, la température produite par l'inflammation, dans un espace fermé, d'une poudre de la même composition que celle qui avait servi à leurs analyses ; le volume des gaz dégagés à cette température serait 13224 fois plus grand qu'à zéro degré ; mais le volume des produits gazeux qui , d'après leur évaluation, n'est quede 10^^310 pour 100 grammes, serait de 186"S1484 pour 1 litrede la poudre analysée qui avait une densité gravimétrique de 0,964; Ces gaz à la température de 3340* auraient un volume égal à 2462 fois celui de la poudre et à 4374 fois celui qu'ils occupaient à l'état de poudre. Ces chimistes n'ont trouvé que 2993® pour la poudre brûlée à l'air libre. La moyenne générale des températures trouvées par MM. Chandelon, Bunsen et Schischkoff est donc de 3246^.

Pour que cette température atteigne son maximum, il faut que la combustion de la poudre se fasse très-rapidement, afin que la chaleur agisse sur le mélange gazeux, le dilate et augmente ainsi sa force élastique.

S'il est prouvé, cotame l'admet M. H. Sainte-Claire Deville, que l'eau n'existe plus à la température de la fusion de l'argent (1000 à 1100*); que l'hydrate de potasse n'existe plus à une température voisine de la fusion de la fonte (1 lOOà 1200*), en d'autres termes, que l'hydrogène, l'oxygène et le potassium ne sont pas réellement combinés à cette température, il est très-probable que plusieurs produits de la poudre n'existent plus à l'état de combinaison, mais bien à l'état d'éléments isolés. Les derrtiers produits que l'on recîueille à l'analyse pourraient bien, dans certains cas, n'être que le résultat final ^'actions successives, de combinaisons et de décompositions spontanées, d'analyses et de synthèses qui se succéderaient très-rapidement. La production de chaleur peut faire acquérir aux corps composés qui se forment la température de leur dissociation, et le refroidissement inévitable provoquer de nouveau la combinaison. Il résulterait de ce fait que la tension des gaz de la poudre dans l'âme des bouches à feu, par exemple, suivrait une loi très-compliquée par ellemême et difficile à formuler dans l'élat actuel de la science. Cette loi de la tension des gaz se trouverait en défaut si, à un instant donné, la tempé-

rature de la masse était capable de désunir les éléments des composés primitivement produits, soit en entier, soit môme partiellement : 2 volumes de vapeur d'eau deviendraient tout à coup 3 volumes d'un mélange d'hydrogène et d'oxygène; 2 volumes d'acide carbonique donneraient 3 volumes d'un mélange d'oxyde de carbone et d'oxygène; la tension due au sulfure de potassium serait brusquement remplacéepar la tension de vapeur du soufre et du potassium. (M. Melsens.)

Il y a plus d'un siècle que Daniel Bernouilli a cherché à déterminer les effets des gaz de la poudre, en comparant l'état de ces gaz à celui d'une masse d'air comprimé qui se détend, et dont la tension est proportionnelle à la densité. Cette hypothèse, jointe à celle de la formation instantanée des gaz de la poudre, constituait toute la théorie généralement admise pendant longtemps et employée dans les applications. Quelque temps après, Robins trouva par expérience, que le volume des gaz pro-. duits dans l'explosion est 2â4 fois plus grand que celui de la poudre et devient 4 fois plus grand encore, lorsqu'il est élevé à la température développée dans la combustion; par suite il évalue à 1000 atmosphères la tension des gaz de la poudre. D'Antoni poussa cette évaluation jusqu'à 4800 atmosphères, et combat l'hypothèse de l'instantanéité de la combustion des grains de poudre. D'ailleurs les expériences du chevalier d'Arcy avaient déjà prouvé que l'inflammation des charges de poudre était successive. Jusque-là tout ce que l'on sait sur la théorie des effets de la poudre se réduit à des considérations ingénieuses plus ou moins justes et à quelques observations trop peu précises pour faire avancer la question. Enfin Rumford parvint, en 1797, à mesurer la tension des gaz de la poudre correspondant à chaque densité et à déterminer la relation qui existe entre ces deux quantités; lorsque la poudre est renfermée dans une capacité qu'elle remplit complètement, la force élastique développée au moment de l'explosion serait d'environ 29000 atmosphères.

Arrivées à ce point, les théories de l'inflammation, de la combustion et des effets de la poudre ne pouvaient avancer qu'en suivant une ip^che nouvelle. En effet lorsque les phénomènes se présentent dans toutes leurs complications, il est difficile d'en saisir les points principaux et de découvrir les lois qui les lient; c'est en isolant autant que possible les faits particuliers, sans cependant les dénaturer, en analysant avec soin les résultats des expériences, en les décomposant dans leurs éléments, afin d'étudier séparément l'influence de chaque cause, qu'on peut espérer ensuite de recomposer les faits généraux. Telle est la marche que M. le général Piobert a suivie pour arriver à une théorie rationnelle et expérimentale des effets de la poudre.

Les caractères physiques de la poudre ayant, sur les effets balistique^ une influence directe qu'on élait loin de soupçonner, il est devenu nécessaire de les étudier avec plus de soin, de les apprécier d'une manière plus précise et plus complète qu'on ne l'a fait dans ces derniers temps.

La densité de la poudre et celle de ses grains, en raison du rôle qu'elles jouent dans l'explosion, constituent les caractères physiques les plus importants à connaître, à cause de la plus grande influence qu'elles exercent tant sur la durée du phénomène que sur Tintensité des effels; il faut les considérer sous tous les points de vue et comparer entre eux les procédés propres à les déterminer.

Il était nécessaire de déterminer les lois de la combustion de la matière qui coixstitue la poudre, et de les appliquer à la déflagration d'un seul grain pour parvenir ensuite à l'inflammation d'un ensemble de grains ou d'une charge de poudre; mais les faibles fdimensions des grains ordinaires, même de ceux de la poudre à canon, qui ont au plus ^^^^5 de diamètre, ne permettent pas d'observer distinctement la marche d'une combustion qui dure moins d'un dixième de seconde, et ne présente, à l'œil qu'un globe enflammé qui naît et disparait sans phases intermédiaires ; on se trouve ainsi conduit à faire brûler des grains de plus en plus gros, pesant plusieurs kilogrammes. La durée entière de la combustion peut alors être mesurée au moyen d'un compteur donnant les . fractions de seconde; l'inflammation- de la plus petite partie de la surface du grain se propage avec une grande rapidité dans toute l'étendue de cette surface, par l'intermédiaire des premiers gaz développés; puis à partir de cet instant, dont la durée est très-courte, la combustion s'opère d'une manière progressive et régulière, par couches enveloppantes d'égale épaisseur, jusqu'à ce que de toute part elle ait atteint le milieu du grain; le noyau intérieur est resté complètement soustrait à la déflagration des couches extérieures, parce que la matière de la poudre, en ellemême fort peu conductrice du calorique, forme une masse continue ou privée de pores assez grands, pour pertûettre aux gaz enflammés de se porter directement de la surface jusqu'au centre.

La marche^rogressive de la combustion est assez lente dans ce phénomène pour être facilement observée, et pour faire présumer que sa vitesse est peu constante; mais il y a impossibilité de mesurer exactement la grandeur des espaces parcourus, ou les épaisseurs des couches comburées aux divers instants ; de plus de graves accidents résultent de la réaction des gaz qui, en se développant entre la surface des grains et le plan d'appui, brisent le noyau de la matière non encore brûlée, et le lancent de tous côtés en fragments enflammés. On est donc forcé de recourir à d'autres moyens, pour que l'a combustion des parties intérieures soit complètement isolée de toute inflammation accidentelle; en faisant brûler des grains ou plutôt des parallélipipèdes de poudre, taillés dans des galettes de composition de guerre, qui peuvent avoir de 0",10 à 0",36 de longueur, l'expérience montre qu'il suffit de recouvrir les faces btérales et la base de chaque prisme d'une couche de suif, et de plonger cette base dans une nappe d'eau, pour soustraire complètement toutes ces parties à la combustion anticipée que produisent les jets de gaz lancés par la partie en ignition. Dans ces circonstances, la combustion marche

régulièrement et par tranches parallèles sur toute la longueur des prismes, sans s'étendre à leurs faces latérales, condition indispensable pour découvrir les lois du phénomène. L'observation a fait ainsi reconnaître, par des expériences variées de diverses manières : 1* que la vitesse de combustion ou de transmission du feu de tranche en tranche, est la même dans toute l'étendue d'une galette homogène ; 2^ que des longueurs égales sont brûlées dans des temps égaux, soit qu'elles brûlent à la suite les unes des autres, soit qu'on les fasse brûler séparément ou à des époques différentes ; 3* que la vitesse de communication du feu, dans l'intérieur d'une môme espèce de poudre, ne varie pas lorsque l'étendue des surfaces en combustion augmente ou diminue ; A^ enfin, que cette égalité de vitesse de combustion, pour des dimensions variables de prismes d'une même espèce de poudre, n'^a plus lieu lorsque la matière change, soit dans sa densité, soit dans la trituration ou dans, la nature des composants.

Plusieurs séries d'expériences, faites dans les mêmes circonstances, montrent que la vitesse de combustion diminue suivant une loi assez régulière à mesure que la densité augmente, et qu'elle est sensiblement en raison inverse de cette densité ; de sorte qu'à égalité de surface les poids de matière brûlée, dans un temps donné, sont à peu près iden^ tiques pour la même espèce de poudre. Ainsi, il brûle par seconde et par centimètre carré de surface en ignition d'une composition de poudre ordinaire de guerre, de 1^,946 à 1>',970, lorsqu'elle est fabriquée parles pilons et battue de onze à vingt-quatre heures ; J^,90 lorsqu'elle est triturée pendant huit heures et demie dans les tonnes, et â^'jl 59 quand elle l'est pendant quatre heures sous les meules. Lorsque le charbon em^ ployé est du charbon distillé rf^ux, la quantité de poudre brûlée est beaucoup moindre ; elle n'est plus dans le même temps et sur la même étendue de surface en combustion, que de 1*^250 à 1>%366 pour les poudres de chasse fines et superfines des pilons, et de l'%8^ pour celle des meules. La porosité de la matière de la poudre peut apporter de grandes différences dans les quantités brûlée^, en augmentant l'épaisseur des tranches atteintes par le feu ; ainsi il brûle, dans les mêmes circonstances, de 2*',41 à 2'% 72 des galettes formant les culots des mortiers à pilons, de 3'%i4 à 3B',89 des galettes poreuses^ et de 4>%96 à 5<%i5 de la poudre de chasse mise en rocke par l'humidité, puis séchée. L'expérieace montre que la matière qui constitue la poudre employée ordinairement, ayant une densité une fois et demie plus grande que celle de l'eau, est assez compacte et assez peu conductrice de la chaleur pour s'opposer à l'introduction instantanée des gaz enflammés dans l'intérieur des grains ; malgré la haute température de l'explosion et des pressions de plus de 400 atmosphères, de sorte que la vitesse de combustion est la même aux divers instants de la formation des gaz, ou bien indépendante de la température et de la tension des gaz développés. L'uniformité de la vi-