1-Poudre noire

Page créée début décembre 2021

La poudre noire

La poudre noire, parfois dénommée poudre à canon ou poudre à fusil, est le plus ancien explosif chimique connu. De couleur noire, elle est constituée d'un mélange déflagrant de soufre, de nitrate de potassium (salpêtre) et de charbon de bois*.

-----

*Charbon de bois, voir Peuplier Populus

Les origines de la poudre noire sont assez méconnues. Elle fut probablement inventée en Chine vers le IX^e siècle. En effet, la plus ancienne recette détaillée de cette substance apparaît dans un manuel militaire chinois imprimé en 1044. Puis la poudre noire s'est progressivement diffusée en Europe et en Asie jusqu'au XIII^e siècle.

Les feux d'artifice n'en sont pas la seule utilisation : un document écrit du milieu du XIII^e siècle confirme que de la poudre noire peut être introduite dans des tiges de bambou dans le but de lancer des projectiles en pierre. Il est fort possible que les Arabes utilisent vers 1300 un dispositif analogue pour envoyer des flèches (à partir de sarbacanes ou de canons).

En Europe, le moine érudit anglais Roger Bacon décrit précisément en 1242 la préparation de la poudre noire. Si l'invention des armes à feu par le moine allemand Berthold Schwarz n'est pas avérée, leur utilisation est attestée au XIV^e siècle.

Dans les usages civils cependant, pour des raisons de coûts et de sécurité, il faudra attendre le XVII^e siècle et, surtout, le XVIII^e, pour que la poudre noire soit employée comme explosif pour l'exploitation des mines et pour des travaux publics. La poudre noire était le seul explosif chimique connu jusqu'au XIX^e siècle.

Vers 1850 la nitroglycérine et la nitrocellulose, puis beaucoup d'autres explosifs, font leur apparition, tandis que la poudre noire perd de son importance et évidemment aujourd'hui tout intérêt militaire, Elle n'est plus utilisée pour les armes modernes et les applications industrielles en raison de sa faible efficacité comparée à celle des explosifs plus récents.

-----

Lire Histoire de la poudre à canon (article détaillé de Wikipédia)

Voir aussi Armes anciennes

L'usage de la poudre noire aujourd'hui est limité aux armes anciennes (authentiques ou répliques), comme poudre de chasse et dans le tir sportif. La poudre noire est aussi encore utilisée pour l'abattage de matériaux tendres et entre notamment dans la constitution de pétards et de certains feux d'artifice.

Aspects physiques de la poudre noire

La poudre noire est un explosif qui se décompose par déflagration, c'est-à-dire par combustion, la vitesse de propagation de l'onde explosive étant de 400 à 800 mètres par seconde. La température de l'explosion atteint 2 400 °C. Elle n'exige pas de détonateur, mais une simple mèche d'allumage. Pour être efficace, elle nécessite un bourrage serré. Un kilogramme de poudre libère environ 300 litres de produits gazeux. (Universalis)

Parmi les avantages de la poudre noire, notons qu'elle est peu onéreuse, stable et qu'une faible quantité d'énergie en provoque la combustion. Ainsi, peut-on l'enflammer à l'aide d'une flamme, d'une friction, d'une étincelle ou d'un laser. Il en résulte que sa manipulation est dangereuse.

La poudre noire produit une fumée abondante, gênant la visée lors des tirs répétés si le vent ne la chasse pas. Et cette fumée est chargée de résidus solides, riches en oxyde de carbone et surtout composés de sulfure de potassium, abusivement nommés "calamine", qui encrassent les armes. C'est l'une des raisons pour lesquelles une arme à feu ancienne présente un fort calibre qui augmente la tolérance donc réduit la fréquence des nettoyages nécessaires.

Pour ces raisons, on lui préfère aujourd'hui la poudre sans fumée, qui, comme son nom le promet, dégage beaucoup moins de fumée et peu de résidus lors de sa combustion. Cette poudre est aujourd'hui utilisée dans toutes les armes contemporaines, car la quasi absence de résidus ne les encrasse pas. (Wikipédia)

La poudre noire craint beaucoup l'humidité, contrairement à ses descendantes modernes : poudres pyroxylées ou sans fumée.

La poudre noire, contenant du salpêtre, a un goût salé en raison de ce constituant (nitrate de potassium KNO₃). Pendant les différents conflits européens de la fin du XVIII^e et du début du XIX^e siècle, les soldats utilisaient de la poudre noire pour assaisonner et conserver leurs aliments lorsque le sel venait à manquer. Le salpêtre est encore utilisé de nos jours comme conservateur (charcuterie par exemple)

Aspects chimiques de la poudre noire

Il existe plusieurs variétés de poudre noire, ayant des caractéristiques explosives un peu différentes. Les proportions des trois constituants varient dans les limites suivantes : le salpêtre, de 52 à 78 % ; le charbon de bois, de 10 à 30 % ; le soufre, de 12 à 18 %. Le salpêtre apporte l'oxygène, le soufre régularise la combustion et facilite l'allumage. Le nitrate de potassium est parfois remplacé par le nitrate de sodium, moins coûteux (poudre brune). (Universalis)

Aux XIV^e et XV^e siècles, la composition était (en masses) :

6 parties de salpêtre (75%) pour une partie de soufre (12,5%) et une partie de carbone sous forme de charbon de bois (12,5%)

Mais ultérieurement, on trouve des compositions variables selon les usages.

Par exemple (pourcentages massiques) :

30% de charbon, 30% de soufre, 40% de salpêtre pour la poudre de mine (lente) ;

OU 12% de charbon, 10% de soufre, 78% de salpêtre pour la poudre de chasse et les poudres françaises PNF destinées au tir sportif

OU 15% de charbon, 10% de soufre, 75% de salpêtre pour la poudre dite de guerre F3

OU 12% de charbon, 12% de soufre, 76% de salpêtre pour les poudres suisses destinées au tir sportif.

Dans les pièces d'artifice (feux d'artifice), on trouve généralement la composition (charbon 15%, soufre 10%, salpêtre 75%). Cette poudre est un mélange de deux éléments très combustibles (le soufre et le charbon), avec un corps très oxydant : le salpêtre. La qualité de la poudre est due en grande partie au charbon utilisé.

Il provient du bois de plantes telles que Rhamnus frangula (bourdaine), Solanum mauritianum (bringellier marron ou faux tabac), Prunus domestica (prunier), Salix caprea (saule marsault), Fraxinus americana (frêne blanc) ; par pyrolyse à 500 °C, on obtient du charbon noir (poudre de guerre), tandis que la pyrolyse à 300 °C donne du charbon roux (poudre de chasse). (Wikipédia)

Pour fabriquer la poudre noire, on prépare séparément deux mélanges binaires, le charbon de bois et le soufre d'une part, le charbon de bois et le salpêtre d'autre part, en broyant les deux composants pendant plusieurs heures. Les mélanges binaires sont ensuite triturés et humidifiés ensemble (8% d'eau environ) et pressés en galettes. Celles-ci sont cassées en grains classés par grosseur, séchés et souvent polis et arrondis par frottement. Pour les travaux de mine, on utilise la poudre noire sous forme de cylindres comprimés de densité 1,55 et percés d'un trou pour le passage de la mèche. (Universalis)

-----

Documentation

Sources

Universalis (extrait)

Wikipédia

Voir

Amadou

Armes et légitime défense

Cendres

Charbon de bois (Peuplier Populus) - voir aussi Eucalyptus regnans

Histoire de l'arbalète

Historique de l'armement

Info concernant les uniformes (Casques & Armures)

Poix

L'étoupe

L'étoupe est un  sous-produit fibreux non tissé issu essentiellement du travail du chanvre ou du lin. Entre autres utilisations, elle était utilisée pour la fabrication de mèches de fusil, d'où l'origine probable du nom de "étoupille" donné à l'artifice moderne destiné à mettre le feu aux munitions d'artillerie, aux articles pyrotechniques ou aux fusées à combustible solide. Elle peut servir dans les techniques de production de feu * en fixant les étincelles produites par divers techniques (friction, percussion, silex, briquets à percussion...) pour allumer le combustible. Elle est l'alternative à l'amadou. (Wikipédia)

* Voir aussi Bois de chauffage

haut de page