La Poudre Noire

La poudre noire se présente sous diverses formes : en fine poussière (comme le pulvérin) ou mélangée à d’autres produits pour réaliser certaines compositions pyrotechniques (imbiber les grains de riz du cœur de la bombe). Elle existe aussi en grains de dimensions variables pour les chasses des bombes , et pour finir, en poudre comprimée.

Elle a de nombreux avantages. Elle n’est pas très onéreuse, stable (si stockée au sec et au frais) et une faible quantité d’énergie en provoque la combustion (une température de 300° C suffit à déclencher la réaction). On peut donc l'enflammer grâce à une flamme, un impact, une friction, une étincelle, ou même un laser. Sa manipulation est donc très dangereuse.

La poudre noire craint beaucoup l'humidité, contrairement à ses descendantes modernes (poudres pyroxylées). Pour que la combustion se déroule efficacement, les trois composants doivent être moulus en poudre fine et mélangés de façon très homogène. Pour ces deux opérations délicates, on utilise souvent un moulin à billes que l'on peut isoler dans un endroit sûr afin de limiter les dégâts en cas d'explosion imprévue.La poudre noire craint beaucoup l'humidité, contrairement à ses descendantes modernes (poudres pyroxylées).

La réactivité de cette poudre noire est dû à ses caractéristiques physiques. La vitesse de propagation du phénomène de combustion est d’abord limitée par une diffusion moléculaire très lente à l’état solide. Mais lorsqu’on y apporte une énergie d’activation (une flamme), la poudre noire fond en vaporisant localement les réactifs qu’elle contient. Cette première étape permet d’avantage le mélange de ces réactifs avec la flamme qui a déclenché le processus. De plus, cette mise en contact augmente la vitesse de la réaction, également accélérée par le fait qu’elle soit très exothermique. (Réaction qui produit de la chaleur)

C'est un mélange de composés réducteurs (soufre et charbon) et oxydants (salpêtre : nitrate de potassium) qui sont tout deux très combustibles. Il existe différentes sortes de poudre noire :

La poudre de mine (dite lente) : 30 % de charbon, 30 % de soufre, 40 % de salpêtre.

La poudre de chasse : 12 % de charbon, 10 % de soufre, 78 % de salpêtre.

La poudre dite de guerre : 12,5 % de charbon, 12,5 % de soufre, 75 % de salpêtre.

Dans les pièces de feux d’artifice, on trouve plutôt la composition (15 %, 10 %, 75 %).

La combustion est une réaction d’oxydoréduction entre un combustible; le réducteur (soufre et charbon) et un comburant; l'oxydant (sapêtre). Cela signifie perte d’électrons pour le réducteur et gain d’électrons pour l’oxydant.

Le mode de décomposition normale de la poudre noire est la déflagration. Dans le cas des feux d’artifice, le phénomène de combustion se propage par le feu de l’allumeur vers la mèche puis vers la chasse de la bombe. Le phénomène de déflagration dure 10-3 secondes. La vitesse de propagation est de 100 à 1000 m.s-1 et les pressions engendrées sont de l’ordre de 3000 à 5000 bars.

La loi physique qui régit l’ensemble des phénomènes liés à la poudre noire après sa combustion est la loi de Mariotte : à volume constant, la pression augmente proportionnellement à la température. C’est cette loi qui permet l’expulsion de la bombe du mortier.

 

 

 

 

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