Nous expliquons ce qu’est la poudre à canon, comment elle a été inventée et les conséquences qu’elle a eues. Les types de poudre à canon, la composition et les utilisations.
Qu’est-ce que la poudre à canon ?
La poudre à canon est un mélange de substances aux propriétés explosives . La déflagration est un type de combustion rapide (oxydation rapide) qui produit une flamme, qui se propage lentement (mais plus rapidement que dans une combustion ordinaire) par diffusion thermique (phénomène qui consiste en un mouvement de particules dû à une variation de température ).
La déflagration est une explosion subsonique, qui se développe à une vitesse inférieure à la vitesse du son (343,2 m/s). D’autre part, il existe des explosions supersoniques (détonations), qui génèrent une onde de choc , c’est-à-dire une onde de pression qui se déplace plus vite que le son et laisse une traînée de réactions chimiques .
Il existe différents types de poudre à canon, mais généralement avec ce nom, nous nous référons à la poudre noire, le premier explosif connu de l’histoire . Aujourd’hui, il existe d’autres formes à faible dégagement de fumée et plus performantes, car le type de réactions chimiques de combustion qui les caractérisent est beaucoup mieux connu .
Voir aussi : Alliage
invention de la poudre à canon
Paradoxalement, la poudre à canon a été inventée en Chine , mais comme une conséquence accidentelle de la recherche par les taoïstes d’une potion d’immortalité. Diverses théories sur la combustion du salpêtre ( un mélange de nitrate de potassium (KNO 3 ) et de nitrate de sodium (NaNO 3 )) et sur le soufre dans les textes alchimiques chinois de 492 après JC. C. les proposait comme d’éventuelles substances purificatrices (d’où leur nom : pinyin , « médicament du feu »), même si ce sont leurs propriétés incendiaires qui faisaient vraiment la différence.
Dans leur combat contre les Mongols, les troupes chinoises manient des armes à feu : roquettes, bombes et lance-flammes primitifs, dont beaucoup passent entre les mains des Mongols victorieux et, éventuellement, celles d’autres peuples du Moyen-Orient et d’ Europe . La première bataille au cours de laquelle les peuples occidentaux affrontèrent une armée mongole portant des fusils fut la bataille de Mohi (1241) au cours de laquelle le royaume de Hongrie fut vaincu par les envahisseurs mongols et tatars.
Conséquences de la découverte de la poudre à canon
La découverte de la poudre à canon allait changer à jamais les arts militaires de l’ être humain , donnant au monde un nouvel équilibre des pouvoirs , puisque les troupes armées de poudre à canon étaient bien plus efficaces que celles armées d’armes de mêlée, et avaient une capacité de dégâts bien supérieure à celle des flèches, lances et autres armes de jet.
En fait, l’utilisation de la poudre à canon et des explosifs a permis l’émergence d’une toute nouvelle gamme d’outils de guerre , tels que des canons, des escouades de démolition, des bombes, des mines et un arsenal gigantesque et diversifié de fusils et de pistolets. Par exemple, le premier canon de l’histoire a été utilisé par les Mamelouks ottomans lors de la bataille d’Ain Jalut en 1260.
types de poudre à canon
Nous pouvons identifier les types de poudre suivants :
- poudre noire C’est le plus ancien et le premier à avoir été inventé. En général, lorsqu’on parle de poudre à canon, il s’agit de poudre noire. Il a une réaction rapide, puissant et produit beaucoup de fumée. Après avoir réagi, il laissait beaucoup de résidus dans les tubes des armes à feu, ce qui provoquait une détérioration.
- Poudre brune. Inventé en 1880 à partir de l’utilisation de charbon rouge et d’une plus grande quantité de salpêtre, il a obtenu une combustion plus lente et moins de résidus corrosifs. Cependant, il n’a jamais été beaucoup utilisé car la poudre blanche est sortie peu de temps après.
- poudre blanche. Aussi appelée poudre à canon sans fumée ou poudre à canon pyroxylée, elle contient principalement des composants gazeux résultant de la combustion (produit de la nitrocellulose), elle ne laisse donc pas la même quantité de résidus que la poudre noire. Pour cette raison, il a été remplacé dans les armes à feu. Quand on parle de poudre sans fumée, cela ne veut pas dire qu’aucune fumée n’est produite lors de l’explosion, mais c’est beaucoup moins que lors de l’utilisation de poudre noire.
- Poudre flash. Récemment inventé, il a été créé pour générer la lumière nécessaire à la photographie primitive (d’où son nom), car il contient des additifs en aluminium qui, lors de la combustion, s’oxydent et génèrent une plus grande quantité de lumière.
Composition chimique de la poudre à canon
La composition de la poudre à canon varie selon le type de poudre à canon en question. De plus, la composition de la poudre à canon varie souvent aussi en fonction du pays où elle est fabriquée, c’est-à-dire qu’un même type de poudre à canon peut avoir des proportions différentes de ses composants, bien qu’elles soient identiques, selon le pays qui l’a fabriquée. Ainsi, les compositions les plus populaires des différents types de poudre à canon sont :
Poudre noire : 75 % de nitrate de potassium, 15 % de carbone et 10 % de soufre.
Poudre à canon brune ou brune : 78 % de salpêtre, 19 % de carbone rouge et 39 % de soufre.
Poudre blanche (poudre sans fumée). Il est composé de substances très énergétiques, principalement de la nitrocellulose ou de la nitrocellulose mélangée à de la nitroglycérine. Il y a beaucoup de types :
- socle uni. Composé de nitrocellulose
- Socle double. Composé de nitrocellulose et de nitroglycérine.
- triple fond. Composé de nitrocellulose, nitroglycérine et nitroguanidine.
Poudre flash. L’une de ses variantes les plus courantes est composée de perchlorate ou permanganate de potassium et de poudre d’aluminium.
Utilisations de la poudre à canon
La poudre à canon est actuellement utilisée pour :
- Fabriquer des munitions pour armes à feu, artillerie, bombes, mines et autres instruments à caractère guerrier.
- Fabrication de jeux pyrotechniques (feux d’artifice) à des fins festives et décoratives.
- Fabriquer des détonateurs et d’autres instruments pour la démolition contrôlée de bâtiments et de structures .
Importance de la poudre à canon
La poudre à canon a révolutionné le monde. Il a inauguré une nouvelle ère de guerre par armes à feu, changeant à jamais notre façon de comprendre la guerre . De plus, elle a permis la naissance de l’étude des explosifs , qui au-delà de ses finalités immédiates d’armement, a servi, par exemple, à nourrir l’industrie aéronautique.
Fabrication de poudre à canon
Pour fabriquer de la poudre à canon , il est nécessaire de broyer et de mélanger uniformément les ingrédients (salpêtre, charbon et soufre), selon un procédé qui se faisait autrefois à la main, mais qui pourrait ensuite être mécanisé à l’aide de presses à eau , par exemple. Les ingrédients doivent être broyés en une poudre plus ou moins fine, car sa combustion dépend directement de la taille de sa granulation.
Les processus, les méthodes de fabrication et la manipulation de la poudre à canon ont changé à mesure que davantage de connaissances sur ce mélange ont été acquises . Par exemple, initialement le mélange était transporté de l’endroit où il était fabriqué à l’endroit où il allait être utilisé, ce qui était très dangereux en raison du risque d’explosion dû aux chocs ou aux changements de température. Mais plus tard, ils ont commencé à transporter les composants séparément et à les mélanger à l’endroit où le mélange (poudre à canon) allait être utilisé.
Une autre question était la taille des grains obtenus lors du processus de concassage. Au départ les grains étaient très fins , ce qui les rendait très unis dans le mélange (entassés comme c’est le cas avec la poudre de farine par exemple). Cela signifiait qu’il n’y avait pas assez d’air entre les grains, car la vitesse de combustion était lente et inégale.
Pour résoudre ce problème, on a commencé à ajouter de l’eau au mélange afin d’obtenir une pâte homogène qui a ensuite été séchée et coupée en grains de différentes tailles. Ensuite, à l’aide d’un tamis, les grains ont été séparés selon leurs différentes tailles. Les plus petits grains étaient utilisés pour les armes de plus petit calibre (car la combustion est plus rapide) et les plus gros pour les armes de plus gros calibre (comme les canons).
La poudre noire, par exemple, a été consommée trop rapidement dans les armes européennes des XVe et XVIe siècles, autre raison pour laquelle elle a commencé à être fabriquée en grains uniformes mais plus gros.
Les poudres à canon actuelles sont fabriquées à partir de nitrocellulose (monobasique) ou de nitrocellulose et de nitroglycérine (bibasique), ce qui nécessite la nitrogénation de la cellulose végétale et son traitement avec des solvants jusqu’à l’obtention d’une fine feuille, qui est ensuite découpée en petits morceaux qui sont ensuite séchés et préparés pour combustion.
Dangers de la poudre à canon
La poudre à canon, malgré ses utilisations pyrotechniques, est une matière dangereuse. Sa combustion, selon la taille de ses grains, peut être provoquée par une étincelle, par frottement ou par percussion , ce qui nécessite une manipulation soigneuse, surtout en grande quantité. Les explosions de poudre à canon peuvent causer des blessures, des décès et des dégâts matériels, en particulier lorsqu’elles se produisent de manière incontrôlée.
De plus, bon nombre des sous-composants produits lors de la combustion sont de nature polluante, de sorte que l’abus de poudre à canon peut entraîner l’apparition de pluies acides ou détériorer la qualité de l’air.
Les feux d’artifice
Les feux d’ artifice sont aussi une invention des Chinois, qui utilisaient la poudre à canon à des fins pacifiques , pour le divertissement, jusqu’à ce qu’ils soient contraints d’inventer des armes à feu pour repousser les envahisseurs mongols. Aujourd’hui encore, la poudre à canon est utilisée à ces fins, en particulier à des dates importantes, comme la fin de l’année.
Les engins pyrotechniques sont généralement composés d’un mélange de poudre à canon et d’autres substances responsables de la production de certaines couleurs, de bruit et de fumée. Par exemple, dans les feux d’artifice, les couleurs sont produites par la présence de sels qui, selon le cation qu’ils contiennent, auront une certaine couleur :
- Jaune. Sels de sodium (Na).
- Orange. Sels de fer (Fe).
- Vert. Sels de cuivre (Cu).
- Rouge. Sels de strontium (Sr).
- Blanc. Sels d’aluminium (Al) et de magnésium (Mg).
- Pomme verte. Sels de baryum (Ba).
- rouge doux Sels de lithium (Li).
Cependant, il existe aussi des formes spécialisées de pyrotechnie, comme les fusées éclairantes utilisées dans les missions de sauvetage ou de signalisation, ainsi que dans la lutte contre la grêle ou dans l’éclairage de certains espaces.
armes à feu
L’invention des armes à feu n’aurait pas été possible sans la découverte de la poudre à canon, datant des dynasties chinoises des Xe et XIe siècles , qui ont adapté des tuyaux en bambou renforcés de fer pour tirer des pièces métalliques sur les envahisseurs mongols. Auparavant, ils avaient déjà développé un nombre important d’armes similaires, telles que des bombes, des roquettes et des lance-flammes.
Les armes à feu sont arrivées en Occident au cours des siècles suivants et ont donné aux nations européennes un avantage sur les autres peuples ennemis , comme lors de l’invasion de l’ Amérique au XVe siècle. Depuis lors, son développement et son amélioration ne se sont pas arrêtés, pas plus que son utilisation dans les conflits de guerre à travers le monde.
De plus, ils sont utilisés à la chasse, car cela facilite le travail et permet une plus grande distance de tir, et dans les disciplines sportives du tir sur cible.
Il ne devrait y avoir aucune invention dans l’histoire humaine aussi mortelle que les armes à feu.
