I. COMBUSTION PAR L’OXIGÈNE

A. Les ingrédients oxigénés.

Les ingrédients oxigénés (§ B et 6.) qui sont employés dans la pyrotechnie militaire sont des oxisels (nitrates et chlorates) ayant un type commun de c omposition. Si

X est le poids atomique d’un métal et

2Y ou ¥, le double du poids atomique de l’azote ou du chlore, et si l’on désigne par des points placés au-dessus de ces lettres les nombres de poids atomiques de l’oxigène combinés à X et ¥, nous aurons :

pour la formule générale des poids atomiques de tous les ingrédients oxigénés. Us contiennent donc toujours un at. de métal combiné à un at. d’oxigène pour former la base, qui est combinée avec un at. d’acide composé de 2 at. d’azote 0u de chlore, et de 5 at. d’oxigène.

Tous ces sels ont la propriété de se décomposer en parties solides et en Parties gazeuses à une température un peu au-dessus de celle qui correspond a leur point de fusion (qui varie pour chacun d’entre eux). Avant que cette le napérature soit atteinte ils ne cèdent pas leur oxigèue. Lors donc que des combustibles (§ 8.) se trouvent mélangés avec eux , ceux-là doivent être eiï un point échauffés au moyen d’une chaleur extérieure, jusqu’à ce qu’ils 8e comburent par l’oxigène de l’atmosphcre, et au moyen de la chaleur profite par cette combustion, amènent la fusion de l’ingrédient oxigéné et la ^se en liberté de l’oxigène; ensuite le restant du combustible se combure Par l’oxigène devenu libre, plus rapidement et plus énergiquement que la Partie qui a été d’abord enflammée. Dans une capacité exempte d’air, ou dans des gaz qui ne fournissent pas d’oxigcne toutes ces mixtures ne peuvent être en flammées, que par l’élévation de la température en un point ou dans la tol alité de leur masse à l’aide d’une chaleur externe , non seulement jusqu’à Ce que l’ingrédient oxigéné se fonde, mais jusqu’à ce que l’acide, par suite de Sa ^ise en liberté, abandonne son oxigène. Mais lorsque ces mixtures sont lUîe ^°* s enflammées dans l’atmosphère de la manière décrite ci-dessus, elles

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continuent debrûler, soit dansle vide, soit dans une capacité remplie d’un gaz quelconque, séparée de l’air au moyen de l’eau ou de toute autre manière, et cette combustion continue jusqu'à ce que tout l’oxigène du sel soit épuisé.

Sous le rapport de l’effet essentiel à produire , on ne considère parmi les parties qui constituent les sels ci-dessus, que celles qui peuvent prendre la forme gazeuse, par conséquent les deux corps qui constituent l’acide , et l’oxigène de la base. Le métal de la base n’acquiert d’influence que lorsque la couleur de la flamme que produit la mixture n’est pas indiff-rente ; car cette couleur est la môme que celle qui se produit dans la combustion du métal par l’oxigène, savoir: le violet pour le potassium , le jaune pour le sodium , le rouge pour le strontium, le vert pour le baryum, le bleu pour 1® cuivre , etc.

Les ingrédients oxigénés ne doivent pas attirer l’humidité de l’air, parce que d’un côté l’eau ainsi absorbée doit être vaporisée aux dépens du calorique développé, nécessaire à produire la tension des gaz, l’inflammation, ou la lumière, la présence de cette eau diminuant la tension, la chaleur, et l’intensité de la lumière; et d’ün autre côté parce que l’humidité rend les mixtures des oxisels et des combustibles, molles , légères et friables, et enfin parce qu’elle altère en partie l’exactitude du mélange qu’on a cherché à rendre le plus intime possible (§ 8). Cette altération résulte de ce que les parties solubles dans l’eau se déplacent en se cristallisant.

a. NITRATES (ou azotates.)

Le signe spécial de l’azote (nitrogène) est N. Si l’on désigne donc comme au § 9, un métal quelconque par X (poids atomique du métal), l’expression générale des nitrates sera :

X ïï

Tous les nitrates se composent d’une base formée d’un at. de métal et d’un at. d’oxigène, et d’un acide formé de deux at. d’azote et cinq atomes d’oxi* gène. Si l’on remplace le signe indéterminé X par celui du poids atomiq ue d’un métal déterminé, on obtient les formules spéciales de tous les nitrates. Mais d’après le § 12 , les seuls nitrates qui puissent être employés dans la pyrotechnie militaire sont ceux qui sont peu ou point déliquescents, c’està dire qui n’attirent que peu ou pas l’eau suspendue dans l’atmosphère , et qui d e

plus ne sont pas trop chers; il résulte de là que la plupart des nitrates deviennent étrangers à notre but, et il ne reste à considérer que les suivans :

K SF nitrate potassique,

Na & '» sodique,

Sr N » strontianique,

Ba N » barytique,

L’acide de tons ces sels se forme spontanément dans la nature , en se combinant à diverses bases , ce qui fait que les nitrates sont communs et peu chers , pour autant que la base elle-même n’ait pas un haut prix. Au moyen desnitrates qui se forment naturellement on peut produire les autres de deux Manières. La première consiste à leur ajouter un sel ayant pour base celle du nitrate qu’on veut obtenir, et à produire ainsi l’échange des bases. La seconde consiste à séparer l’acide nitrique du sel naturel à l’aide de l’acide sulfurique, à isoler cet acide par la distillation, et à y dissoudre ensuite le carbonate ayant pour base celle du nitrate désiré; dans cette opération l’acide nitrique se substitue à l’acide carbonique qui est expulsé.

Parmi les quatre nitrates dont les formules sont données au § 13 , le premier , le nitrate de potasse, est le seul qui n’attire pas du tout l’humidité de l’air, mais seulement lorsqu’il est isole; quand il est mélangé avec du charbon , le mélange est plus hygroscopique que chacun des ingrédients pris séparément. Les trois autres sels deviennent plus hygroscopiques lorsqu’ils sont mêlés au charbon ; le nitrate barytique le moins, et le nitrate sodique le plus.

Les nitrates se décomposent, à une température un peu plus élevée que celle qui répond à leur point de fusion (§ 9), en acide îf qui! se dégage sous forme de gaz, l’azote et l’oxigène se séparant, et en base X qui reste sous forme de corps solide. Ce n’est que quand il y a un corps (J) en présence , qui s’unit avidement au métal, et un autre qui absorbe de même l’oxigène , < ï Ue X décompose, et il se forme alors X J comme résidu, tandis que l’at. d’oxigène libéré s’unit au corps pour lequel il a le plus d’affinité. Le nitrate Potassique fournit donc dans celte circonstance scs 6 at. d’oxigene disponible.

Parmi les nitrates précités , celui de soude est le plus fusible, après lui Vient celui de potasse , ensuite celui de baryte et enfin le nitrate strontianique.

TRAITÉ

§-. lô.

On a fait voir au § 13, que la composition de tous les nitrates pouvait être représentée par une formule générale , dans laquelle X seul , c est-à-dire le poids atomique du métal change; il résultera donc de la nature de ce dernier combien un nitrate donné contiendra d’oxigène sur cent parties , et celle quantité sera d’autant plus grande , que X sera moindre. De même

la proportion d’oxigène contenue dans un nitrate, fournira une mesure inverse du résidu résultant de la combustion, lequel ne contribue pas au véritable but , mais nuit au contraire en augmentant inutilement le volume et le poids, et, produisant diverses perturbations. En effet ce résidu se composant essentiellement avec X doit augmenter proportionnellement!! celui-ci. Dans les formules spéciales

l’atome de potassium , K = 489,91 » sodium, Na — 290,89

» baryum, Ba = 856,88

» strontium , Sr = 547,28

Donc, puisque N = 88,51, et par conséquent N = 177,02,(‘),

100 p. de nitrate potassique conlienent 47,37 p. d’oxigène

]00-— sodique — 56,18 — —

100 — — — barylique — 36,72 —

100 — — — stronlianique — 45,30 — —

La décomposition des nitrates , indépendamment de leur fusibilité, a lieu d’autant plus rapidement que le métal de la base est plus électropositif ; par conséquent elle est la plus vive dans le nitrate de potasse; après eelui-ci vient le nitrate de soude, puis celui de baryte et enfin le nitrate de slrontiane qui se décompose le plus lentement.

Parmi les quatre nitrates cités le choix ne reste indécis qu’entre celui de potasse et celui de soude , tant sous le rapport de la fusibilité ( § 17 ), de la proportion d’oxigène et de l’exiguilé du résidu (§19), que du rang électro-positif du métal (§ 19) et de la facilité et de l’économie avec lesquelles on peut se les procurer. Les deux autres nitrates sont bien inférieurs sous ces rapports. Si l’on considère seulement les deux premiers points de comparaison on trouvera le nitrate sodique supérieur au nitrate potassique. De

(!) Comme les calculs du teste fourmillaient d’erreurs typographiques et autres, le traducteur a cru devoir les refaire complètement, en prenant pour base les nombres atomique# adoptés par l’auteur. (T)

plus, dans les fortes charges l’effet utile développé par le nitrate sodique est réellement plus considérable que celui du nitrate potassique. Mais la déliquescence extrême de ce sel d’un côté, et de l’autre la prépondérance électro-positive du potassium sur le sodium, laquelle se manifeste surtout dans les petites charges, doivent faire donner dans la pratique la préférence a u sel de potasse sur celui de soude , celui-ci n’étant plus réservé , ainsi que les nitrates de baryte et de stronliane, que pour satisfaire à des conditions très-secondaires que le sel de potasse ne peut pas remplir (§ 18),