La poudre noire est un explosif constitué de trois éléments principaux : le salpêtre (nitrate de potassium KNO3), le soufre et le charbon de bois. C'est le premier explosif découvert par les hommes et elle est restée le seul explosif connu jusqu'au XIXe siècle.
L'origine de la poudre noire est très obscure. On sait néanmoins qu'elle a été utilisée dès le Xe siècle par les Chinois pour des feux d'artifice et que les Arabes s'en servaient au XIVe siècle pour lancer des flèches à partir de sarbacanes ou de canons. Les Européens l'ont adoptée à peu près à la même époque, également à des fins militaires puis, à partir du XVIIe siècle, pour des buts « civils », notamment dans les mines et pour des travaux publics.
Depuis le XIVe siècle, la poudre noire - substance à base de salpêtre, de soufre et de charbon de bois - servait non seulement de force propulsive mais aussi d’explosif pour les mines et les bombes.
Les proportions des trois constituants varient dans les limites suivantes :
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).
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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.
Au cours du XIXe siècle, les chimistes de l'époque mirent au point un procédé permettant d'obtenir de la poudre noire en grains, dont la taille peut être modulée selon l'usage prévu : plus les grains sont petits, plus la poudre obtenue est dite « vive », c'est-à-dire qu'elle présente une vitesse de combustion élevée.
Au XIVe siècle et XVe siècle, la composition était (en masses) : 6 parties de salpêtre pour une partie de soufre et une partie de charbon de bois. 30 % de charbon, 30 % de soufre, 40 % de salpêtre pour la poudre de mine (lente), ou bien 12 % de charbon, 10 % de soufre, 78 % de salpêtre pour la poudre de chasse, ou encore 12,5 % de charbon, 12,5 % de soufre, 75 % de salpêtre pour la poudre dite de guerre. Dans les pièces d'artifices, on trouve plutôt la composition (15 %, 10 %, 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. Pour que la combustion se déroule efficacement, les trois composants doivent être moulus en poudres fines et mélangés de façon très homogène.
Voici la recette de la poudre à canon. Prenez du charbon de bois, du soufre et du salpêtre. Séparément, broyez-les très finement pendant plusieurs heures. Dosez chacun de vos ingrédients. Mélangez le tout de façon homogène, puis faites sécher à basse température. Vous venez d’obtenir une poudre noire hautement explosive.
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La poudre noire donne une fumée abondante, chargée de particules solides et riche en oxyde de carbone ; un kilogramme de poudre libère environ 300 litres de produits gazeux. La température de l'explosion atteint 2 400 °C.
Aujourd'hui, la poudre noire a évidemment perdu tout intérêt militaire. Elle est encore utilisée pour l'abattage de matériaux tendres et comme poudre de chasse ; elle entre notamment dans la constitution de certains feux d'artifice.
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'un impact, d'une friction, d'une étincelle, ou même d'un laser. Il en résulte que sa manipulation est dangereuse.
La poudre noire, contenant du salpêtre, a un goût salé en raison de ce constituant. Pendant les différents conflits européens de la fin du XVIIIe et du début du XIXe siècle, les soldats utilisaient de la poudre noire pour assaisonner et conserver leurs aliments lorsque le sel venait à manquer.
La fabrication, le stockage, le transport et la manipulation de poudre à canon ont été source de nombreux accidents.
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La poudre noire est un explosif, ce qui signifie qu'elle contient à la fois un combustible et un comburant. Du fait de sa vitesse de combustion à l'air libre, on dit que la poudre noire « déflagre », ce qui signifie que l'onde de combustion (front de flamme) se déplace moins vite que les gaz générés, ne produisant donc pas d'onde de choc. La température de la réaction est assez élevée (plus de 2000 K) mais reste nettement inférieure à celle obtenue avec des explosifs modernes (TNT, dynamite, poudres pyroxylées), limitant les risques de brûlures.
L'ajout de certains composés chimiques ou de corps simples (particules métalliques, oxydes, etc.) permet de modifier la couleur de la flamme obtenue pour les feux d'artifice par exemple.
Une arme à poudre noire est une reproduction fidèle d’un modèle ancien, utilisé entre les XVIe et XIXe siècles. Chaque modèle évoque une époque différente.
Qui utilise ces armes ?
En France, les armes à poudre noire sont généralement classées en catégorie D, ce qui les rend accessibles sous certaines conditions. La vente est autorisée aux personnes majeures, sans besoin de permis de port d’arme. Cela s’applique uniquement aux répliques d’armes conçues avant 1900 (sauf si elles sont modifiées ou modernisées). Dans certains pays européens, la législation est plus stricte.
Même si une arme à poudre noire est en vente libre, sa possession implique des responsabilités, surtout en matière de stockage à domicile.
Il s’agit de résidus d’amorce, résidus de poudre, de fumée, de particules de graisse ou de lubrifiant ainsi que de résidus métalliques provenant du projectile, de la douille et/ou de l’arme. Ils sont produits dès le départ du coup de feu, lorsque le percuteur va percuter la capsule d’amorçage.
Lors du départ d’un coup de feu, les gaz de combustion se détendent principalement par la bouche du canon, ainsi que par tous les espaces non hermétiquement fermés de l’arme.
Il n’est pas rare de retrouver des résidus de tirs au niveau du visage, des cheveux et des vêtements du tireur. La persistance des résidus de tirs est d’ailleurs, plus importante dans les cheveux que sur les mains du tireur.
Pour estimer une distance de tir et déterminer si une personne a tiré ou non avec une arme, la Police Technique et Scientifique utilise des méthodes optiques, chimiques et instrumentales.
La méthode la plus simple consiste à visualiser les résidus de tirs à l’œil nu ou à l’aide d’un macroscope, sous différents éclairages et agrandissements.
Ces procédés se basent sur des réactions chimiques engendrant la coloration des particules de résidus de tirs. La plupart de ces tests ne sont pas spécifiques aux résidus de tirs, et sont donc des tests d’orientation.
Exemples de Tests Chromophoriques
Il existe un grand nombre de techniques instrumentales permettant la révélation et/ou visualisation des résidus de tirs.
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