La poudre noire, aussi connue sous le nom de poudre à canon, 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, marquant une étape cruciale dans l'histoire des techniques et de la guerre.
L'origine de la poudre noire est très obscure. La plus ancienne recette détaillée de cette substance apparaît dans un manuel militaire chinois imprimé en 1044. 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. Elle est restée le seul explosif connu jusqu'au XIXe siècle. L'invention de la fusée est intimement liée à celle de la poudre noire. La plupart des historiens des sciences attribuent aux Chinois la découverte de cette dernière.
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. La guerre a pris un visage moderne avec la poudre, puisqu'on va pouvoir utiliser des canons. Cela s'accompagnait aussi d'un changement profond dans la structuration des armées, avec l'infanterie qui gagnait en importance. Toute l'architecture va évoluer à cause de la poudre, puisqu'on va tenter de parer l'efficacité nouvelle de l'attaque. En miroir, la fortification va donc évoluer. D'abord on changera la physionomie des châteaux, jusqu'à repenser totalement la structure des villes.
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 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 p. 100 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.
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. Elle n'exige pas de détonateur, mais une simple mèche d'allumage. Pour être efficace, elle nécessite un bourrage serré.
Aujourd'hui, la poudre noire a évidemment perdu tout intérêt militaire. Néanmoins, l'importance industrielle des nitrates reste considérable. Intimement associés au soufre et au charbon, les nitrates alcalins constituent la poudre noire qui fut longtemps le seul explosif connu.
La vivacité, la force et le potentiel des poudres noires varient beaucoup avec leur composition.
Les deux faits relatés ci-dessus sont significatifs car ils se sont produits lors des premiers essais sur deux sites éloignés. La crainte qu’inspire la poudre est un facteur puissant de refus du changement, le risque d’explosion souterraine était en effet jusqu’alors totalement absent du monde minier polymétallique. Le gain potentiel en productivité et la plus grande facilité de percement ne peuvent effacer la dangerosité évidente de cette technique.
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Car en raison de son instabilité, la poudre noire est susceptible d’exploser accidentellement au cours de sa fabrication ou lors de son stockage. Le premier accident important a lieu à Lubeck, en 1360.
| Usage | Effets Recherchés | Effets à Éviter |
|---|---|---|
| Armes à feu | Poussée des gaz pour propulser le projectile | Brisance |
| Artillerie | Poussée des gaz pour propulser le projectile | Brisance |
| Mines | Brisance pour fragmenter la roche | - |
| Travaux Publics | Brisance pour démolir ou creuser | - |
Il est à noter que dans tous les cas la poussée est un effet recherché, l’effet de brisance peut être souhaité ou craint.
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