MIXTURES CONTENANT DU SOUFRE ET DU CHARRON

Les mixtures des nitrates avec le soufre cl le charbon à la fois, diffèrent encore plus que celles au soufre seul, suivant le plus ou moins de facilité av ec laquelle le sel se décompose. Les mixtures aux nitrates de baryte et de ^ontiane sont à peine inflammables, et cela au moyen d’un échauflèment Général de la masse, tandis que celles aux nitrates de potasse et de soude déponent au contact d’un corps incandescent. Les deux premières mixtures l * e peuvent être d’aucun usage, el nous les passerons par conséquent sous silence.

TRAITÉ

Dans les mixtures des ingrédients oxigénés avec le soufre et le charbon , I e pouvoir hygroscopique des premiers se manifeste mieux, que dans celles au soufre seulement, et cela à cause de l’addition du charbon qui est hygroscopique. C’est pour cela qu’on doit renoncer aussi à faire entrer dans cette espèce de mixtures le nitrate sodique , quoique , fraîchement préparées et employées surtout en grandes masses, elles procurent des clï’ets supérieurs a celui que fournit la mixture au nitrate potassique,

Il n’imporlc donc d’examiner que celles au nitrate potasse; elles ont la composition suivante :

pour 100

K, fS (1206,95) -f 8(201,16)4-30 (229,29) =74,70 salp. 11,80 soufre 13,50 carbone. K ,‘?i (1266,93) + 8(201,10) + CC (458,58) = 65,70 — 10,45 — 23,79 -

Les produits de la réaction sont :

Résidu solide gaz pour 100

K, S (091,07) 4 - 4 - 3C ( 829,29) = 40,71 résidu 59,29 gaz

K, S (691,07) 4- rv 4" 6( ^ (1058,58) = 35,87 — 64,13 —

Dans les deux cas, le résidu solide est le sulfure potassique rouge, déliquescent à l’air.

Vu la grande quantité de gaz que fournissent les deux mixtures, elles procurent une très-grande force motrice. En apparence la deuxième semble, a

cause du poidset du volume des gaz qu’elle produit, encore plus propre que la

première à produire une grande force impulsive; mais il n’en est pas ainsi. La combustion de la première est plus parfaite et plus vive, la tempe-

rature développée est beaucoup plus considérable, d’où résulte une dila¬

tation beaucoup plus grande des gaz , parce que le calorique, à raison de son action moins prolongée, est moins absorbé par les corps environnants. Il en résulte que la tension dépasse de beaucoup celle des gaz qui, quoique primitivement plus volumineux , ont été moins dilatés par la chaleur développe^ A cet avantage que présente la première mixture, il faut encore ajouter, que la quantité de charbon y étant considérablement moindre, elleest beaucoup moins hygroscopique que l'autre , et que le résidu , quoiqu’un p cl1 plus grand que dans le 2 e cas, est cependant mieux entraîné sous forme de fumée, par l’explosion plus énergique.

Par ces mol ifs la première mixture est seule employée; la seconde ne peut servir que dans les cas spéciaux où il faut plutôt une grande inflammabilité (qui croît avec la dose de charbon) qu’une grande combustibilité (qui dépend de la température développée, et qui est par conséquent plus grande dans la première mixture). La première mixture forme la poudre bien connue, et nous la désignerons par la suite par p. n. (poudre, ou pulvérin au nitrate potassique).

Le pulvérin s’enflamme lorsqu’on le touche avec un corps à peine rouge, ou lorsqu’on l’échauffe rapidement jusqu’à 300° C. ; lorsque la masse est humectée, comme durant la fabrication , il faut 350° C. pour produire cet effet. Entassé librement, le pulvérin fait explosion; condensé il brûle plus ou moins lentement et par couches, suivant le degré de condensation. Lorsque le mélange est grainé, ce qui est nécessité par les raisons développées au § 247, l’explosion a lieu également, et elle est d’autant plus violente, que le tout brûle en moins de temps, et par conséquent que lejet de feu qui sert à l’enflammer traverse la masse avec plus de rapidité. Une étincelle unique enflamme le charbon d’un grain; de celui-ci la flamme court par les intervalles le long de la surface de tous les grains, ensuite chaque grain brûle pour son compte, et par couches successives. Lorsque beaucoup de grains sont d’abord enflammés simultanément, la propagation du feu en est d’autant plus prompte. Si les grains sont petits et peu inflammables ils sont déjà on partie oomburés et produisent de la force impulsive, avant que ceux plus éloignés ne soient enflammés. Si les grains sont trèsgros et facilement inflammables, ils sont tous enflammés avant qu’un seul d’entre eux ait achevé sa combustion. — Si l’on échauffe de la poudre peu à peu, le soufre se ramollit environ à 2215° C. , il y a agglomération , le soufre se volatilise peu à peu ; à environ 290° le soufre se volatilise complètement, et entraîne mécaniquement un peu de charbon. A 350“ le salpêtre se fond, les grains se boursoufïïent par suite de la formation d’oxide et d’acide carboniques , et il reste enfin pour résidu du carbonate de pousse pur, fondu. Si au contraire on chauffe plus rapidement, le soufre Enflamme en brûlant avec une flamme bleue, et au bout de quelque temps la poudre détonne.

La flamme de l’alcoor, celle des huiles essentielles, etc. enflamment la Poudre, ainsi que l’étincelle électrique; de la chaux qu’on éteint peut également enflammer la poudre. Enfin elle détonne encore par des chocs sur lofer, de fer sur laiton, de laiton sur laiton, de cuivre sur cuivre, de l Jr onze sur fer, de fer sur marbre, do quartz sur quartz , de plomb sur Plomb, de plomb sur bois; mêlée au quartz elle détonne lorsqu’un mor-

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ceau de quartz tombe sur le mélange; l’inflammation a lieu d’autant jdus facilement que les corps choquants sont plus chauds. Le fer froid choquant le bois ou le plomb ne'paraît pas produire l’inflammation (1). La combustion de la poudre est accompagnée d’une lumière rouge orangée (la couleur du carbure d’hydrogène) et une partie notable du résidu est entraînée sous forme de fumée. La température développée n’est pas toujours égale par elle-même; de plus elle est diminuée par l’absorption qu’exercent h-s parois de l’enveloppe, d’autant plus que la quantité de poudre était plus petite, qu’elle présentait plus de surface eu égard à son volume, que la combustion est plus lente, que la poudre était plus humide, et par conséquent qu’une plus grande quantité d’eau a dû être vaporisée. On estime la température en général à 1900 à 2000° C. , parce que la poudre fait fondre le sulfure de cuivre. Si l’on prend le poids spécifique de la poudre grainée = 0,910, le produit de la combustion = 40,71 p. °/ 0 de résidu et 48,00 p. °/ 0 de gaz acide carbonique et 10,48 p. °/„ d’azote (§ 201); supposant de plus le poids spécifique du premier égal à celui de la poudre, celui de l’acide carbonique == 0,00198 et celui de l’azote = 0,00126, nous trouvons que les gaz produits par un centimètre cube de poudre, lequel se trouve réduit à 0,6 de centimètre cube par le résidu qui ne brûle point, occupent 800 centimètres cubes (par conséquent 500 par centimètre cube). Ces gaz sont dilatés à 4156 centimètres cubes par 1950° C. (chaque degré centigrade produisant une dilatation de 0,00375). Le gaz renfermé durant la combustion dans l’espace d’un centimètre cube, chercherait donc à s’étendre avec une pression de 4156 ou environ 4000 atmosphères (ou 4134 k «

(i) Nous ne voyous pas trop à quoi sert cette énumération de corps qui par leur choc réciproque produisent, ou peuvent produire l’inflammation de la poudre. Cela se concevrait «si le choc était d’une force conslaute; mais comme il n’en peut être ainsi, il est évident que l’élévation de température produite lorsque deux corps solides réagissent mécaniquement l’un sur l’autre soit par choc, soit par pression, soit par frottement, etc., dépend principalement de l'éneigie de cette action, c’est-à-dire de la force qui l’a produite. Il est vrai qu’un choc d’une force donnée développe plus ou moins de chaleur au point choqué, suivant la nature des corps choquants, et par conséquent il faut éviter plus soigneusement le choc de» corps qui exigent le moindre développement de force pour produire une élévation de lemp e ' luture suffisante pour l’inflammation de la poudre. Mais on ne peut pas classer les corps solides dans la même échelle sous le rapport du choc et du frottement par exemple ; car t« n frottement prolongé entre deux corps mauvais conducteurs, tels que le bois, peut produire une élévation locale de température plus forte que si les eoqft frottants étaient métalliques. Le choc ne peut agir qu’instantanément pour développer de la chaleur, à moins qu’il ne soit répété à courts intervalles, le frottement peut accumuler de la chaleur, et cela d’autant plu® que les corps frottants sont moins conducteurs.On ne pourrait donc pour ainsi dire exempta aucun corps solide de la nomenclature de ceux qui par une réaction mécanique plus 011 moins fur te ou prolongée peuvent produire un dégagement de calorique suffisant pour occasionner des explosions. m

Par centimètre carre) si réellement la température était rlo 1950" C. , si la poudre se cômburait complètement, et ne cédait pas de la chaleur û l'enveloppe. Cependant l’effet produit sur le projectile, dans les bouches à feu moyennes (Gfë) n'est que de 2100 h 2800 atmosphères.— La vitesse de combustion de la poudre est très-grande, mais elle peut être mesurée si l’on brûle de longues traînées. Une traînée de 31 m ,4 de longueur et d’environ 0 m ,026 d’épaisseur emploie 10 à 15 secondes à brûler. La moindre condensation et le moindre mélange d’autres matières allongent considérablement ba durée de la combustion. La bonne poudre grainée produit une légère détonnalion, quand on l’enflamme à l’air libre, même en petite quantité. La mixhire condensée en masse produit en brûlant un bruissement continu.

Les mixtures du chlorate de potasse au soufre et au charbon sont composées comme suit :

pour too

K,CÏ. (1532,55 )-}-S (201,10)+ SC (229,29)^= 78,07 10*25 ÎL68

K, ei. (1532,85)4- S (201,10)+ 0 C(458,58)== 69,92 9,17 20,91

Car la combustion il se forme :

Résida Gaz pour ioo

K, S (691,07)-}- €1 (442,0i)-f-3 C (829,20) = 35,20résidu64,80 gaz K, S (091,07)4- £\ (442,64)4-0 C (1050,58) = 31,52 — 68,43 — Le résidu est encore le sulfure rouge de potassium. ( § 202 ).

L’inflammabilité est plus grande que celle du p. n., car il suffit déjà la température qui enflamme le soufre, tandis qim pour le p. n. il faut Ce He qui enflamme le charbon. Cependant celte inflammabilité est moindre c l ,,e celle du s. ch. (§ 197), parce que dans celui-ci il y a une plus grande quantité de soufre. Une forte percussion, ou une friction très énergique suffisent pour produire l'inflammation. L’explosion est beaucoup plus violente et Accompagnée d’une détonnai ion beaucoup plus forte et plus claire, que celle p. n., quoique la quantité de gaz soit moindre. Cela vient de ce que le chlorate de potasse se décompose beaucoup plus facilement que le nitrate, 0.) C’est surtout l’inflammation par percussion qui produit une forte détonation. L’explosion de la première mixture est aussi plus violente que celle de la seconde; c’est pourquoi l’on emploie celte dernière lorsqu’il s’ar * 11 Plutôt d’obtenir une flamme plus longue ( produite par le charbon) que tl ’»n effet explosif.

b a première de ces mixtures sera dans la suite désignée par p. ch., et la 8cc ondc par p. ch. lent.

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Toutes les mixtures qui précèdent sont plus difficiles à condenser quo celles qui ne contiennent outre le sel que du soufre. Elles absorbent aussi plus avidement l’humidité que ces dernières; celles qui contiennent 6 C présentent cet inconvénient plus que les autres.