La poudre noire occupe une place particulière dans l’histoire des techniques. Apparue précocement en Chine, la composition de la poudre noire est parachevée en Europe vers 1350 avec le raffinage du salpêtre qui entre dans sa composition.
La composition de la poudre résulte du mélange ternaire soufre, salpêtre et charbon de bois. La proportion de ces composants a été modifiée suivant l’époque et les usages.
Le salpêtre variant de 40 % à 80 %, le soufre de 10 % à 30 % et le charbon de 12 % à 30 %, la provenance végétale de ce charbon varie selon les recettes.
Au Moyen Âge européen, la composition de la poudre noire est abordée par plusieurs auteurs. Pour Marcus Graecus la poudre noire se compose d’une partie de soufre, deux parties de charbon de bois pour six parties de salpêtre.
Roger Bacon vers 1248-57, décrit la préparation de la poudre noire. Albert le Grand décrit également cette préparation dans un manuscrit du XIIIe s. qui lui est attribué. Le nom de Berthold Schwartz est aussi associé à l’invention de la poudre.
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En Occident, l’utilisation de la poudre noire dans une arme à feu est mentionnée dans un manuscrit anglais de 1326. Au milieu du XVIe s., la formule de la poudre se retrouve dans des ouvrages dont la Pirotechnia de Vanoccio Biringuccio.
La production d’une poudre de bonne qualité nécessite de satisfaire à plusieurs conditions : les matières premières, le charbon de bois et le soufre doivent être de bonne qualité, le salpêtre (nitrate de potassium) doit être le plus pur possible.
Le broyage, le mélange, la granulation, le conditionnement, le stockage et l’expédition de la poudre nécessitent des conditions de sécurité. Car en raison de son instabilité, la poudre noire est susceptible d’exploser accidentellement au cours de sa fabrication ou lors de son stockage.
Jusqu’au XVIIe s., la qualité de la poudre n’était pas constante. Pour remédier à cet inconvénient, on utilisa progressivement la poudre sous forme de grains. Sous cette forme, le front de flamme se propage, non plus dans la masse de l’explosif mais dans ses interstices.
Les trois composants sont des produits solides réduits en poudre et intimement mélangés, la réaction chimique est provoquée par une élévation locale de température, elle se traduit par une oxydation exothermique du charbon et du soufre, l’oxygène étant fourni par le salpêtre (nitrate de potassium).
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Il est à noter que cette réaction d’oxydation ne nécessite pas d’apport d’oxygène gazeux.
La réaction chimique exothermique est mal définie, plusieurs formulations ont été proposées:
À côté des résidus solides, les corps gazeux formés à haute température, l’oxyde de carbone, le dioxyde de carbone, l’eau et l’azote représentent un volume de 300 litres de gaz par kg pour un mélange stœchiométrique. Il y a explosion si le produit est confiné.
La mise à feu d’un tas de poudre à l’air libre ne produit qu’une combustion vive fusante. Lors de la réaction chimique d’un tel mélange en milieu confiné, les produits gazeux subissent une très rapide expansion de volume ; cela provoque la création d’un front d’onde de pression (onde de Friedlander).
La vitesse de ce front d’onde détermine la classification des explosifs déflagrants ou brisants. La poudre noire est classée dans la catégorie des explosifs déflagrants. Plus tardivement seront inventés des explosifs brisants (dont le régime de détonation est régi par un front d’onde plus rapide).
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Deux types d’effets sont à l’origine des particularités et usages de la poudre, tout d’abord l’effet de brisance résultant de l’action de l’onde de choc suivi ensuite de l’effet de poussée, conséquence de l’expansion du volume gazeux produit.
Le résultat obtenu dépend de la résistance des matériaux de l’enveloppe contenant la charge vis-à-vis de ces deux effets, la pression s’exerçant de préférence vers la zone de moindre résistance.
Tous les usages de la poudre sont paramétrés par ces trois données, brisance, poussée et résistance de « l’enveloppe », deux sont propres à la réaction chimique et la dernière est liée aux caractéristiques de l’environnement immédiat du milieu réactionnel.
Dans le tableau ci-contre plusieurs usages sont répertoriés, pour chacun sont envisagés les effets recherchés ou à éviter et les conditions contraignantes, en prenant en compte le principe d’effet optimum dans les directions de moindre résistance.
Il est à noter que dans tous les cas la poussée est un effet recherché, l’effet de brisance peut être souhaité ou craint.
Selon les principes suivant, les conditions de mise en œuvre de la poudre et les caractéristiques du contenant déterminent les principes des divers usages dont on peut retenir huit cas principaux :
Dans ce cas, le confinement et la résistance de l’enveloppe conduisent à un échappement de projectile vers la zone de moindre résistance. Le contenant est fabriqué en matière résistante à l’onde de choc et à la poussée et un projectile est utilisé.
L’effet de brisance doit être contré. La poussée des gaz est recherchée et utilisée comme énergie propulsive. L’orifice est dimensionné aux caractéristiques du projectile afin de produire l’effet maximum, un bourrage limité accentue l’effet de propulsion en favorisant la compression par réduction de la durée de poussée.
L’épaisseur et la résistance des parois de l’arme sont proportionnées à l’importance de la charge de poudre et à la taille du projectile. Il est nécessaire d’absorber le recul au départ du coup.
Ici, le confinement est important. Le contenant est fabriqué en matière métallique résistante à l’onde de choc et à la poussée et aucun projectile n’est utilisé. L’effet de brisance et l’effet de poussée sont recherchés ; le contenant doit être stable et résister à la poussée.
L’orifice est dimensionné afin de produire l’effet maximum. L’arme est appliquée contre une paroi (porte) qui doit correspondre à la zone de faiblesse et sur laquelle l’effet doit être concentré. L’absence de vide et un calage rigoureux sont essentiels à l’efficacité.
La publication de Hanzelet Lorrain apporte, avec ses illustrations, de nombreuses précisions sur l’utilisation lors de sièges des pots à feu, dont un exemplaire a été trouvé au cours des fouilles de la forteresse de Châtel-sur-Moselle.
Les sources, en particulier au XVe s., ne distinguent pas toujours les mélanges explosifs de la traditionnelle sape incendiaire.
Il est très probable que des charges de poudre noire aient été utilisées vers 1450 à des fins militaires, si l’on se réfère aux croquis de Jacopo Mariano, l’ingénieur toscan connu sous le nom de Taccola.
Deux dates sont retenues pour l’usage de ces mines en sape lors des sièges de Sarzanello (Ligurie) en 1487, puis en 1495 de Castel Nuovo à Naples.
Des informations très utiles sont rassemblées dans un manuscrit conservé à la bibliothèque d’Épinal, étudié et publié en 1861. Ce document, signé par le Maréchal de Créqui, détaille les conditions de la reddition sans combat de la forteresse de Châtel, reddition décidée en raison de la dureté de la prise récente d’Épinal en septembre 1670 par le Maréchal de Créqui.
Parmi les pièces, se trouvent deux inventaires détaillés. Le premier concerne les pièces et munitions d’artillerie prises, le second fait « l’estat de consommation de poudre qui a esté employée pour les mines et fourneaux de Chastel, lorsqu’on a démoly la ville et le chasteau, avec les noms de chacune des tours, et la date de chacun jour, à commencer du vingt quatrième décembre 1670 jusqu’à parfaite démolition ».
S’ensuit une liste détaillée fournissant pour chaque tour et fortification d’intérêt stratégique la quantité de poudre employée.
Voici un extrait de cette liste:
Le charbon de bois est un produit naturel et peu coûteux susceptible de rendre bien des services au jardinier.
Le charbon de bois est le produit de la combustion incomplète du bois (la combustion complète donnant de la cendre). Sa structure très poreuse lui confère des propriétés adsorbantes : il a ainsi la capacité de fixer et donc neutraliser de nombreuses substances, en particulier les molécules toxiques, les bactéries et les champignons microscopiques.
En matière de santé, il est particulièrement efficace sous forme activée : le charbon de bois actif est utilisé pour ses propriétés thérapeutiques (assainissement du tube digestif, traitement des ballonements intestinaux, etc.).
Au jardin, on utilise plutôt du charbon de bois classique (non activé), moins onéreux mais cependant efficace contre les développements bactériens (action antibactérienne) et les champignons (action antifongique).
Le charbon de bois s'utilise en traitement préventif, dans toutes les circonstances où bactéries pathogènes et champignons microscopiques menacent les plantes :
Le charbon de bois est un allié précieux pour les jardiniers confrontés à des sols difficiles, comme les sols argileux ou sableux.
Dans les régions où les sols sont lourds et mal drainés, comme en Bretagne ou dans le Nord de la France, ajouter du charbon de bois en poudre ou en morceaux fins permet d’améliorer la structure du sol. Il favorise l’aération et limite la compaction, tout en retenant les nutriments essentiels.
À l’inverse, dans les zones aux sols sableux et secs, comme en Provence ou en Aquitaine, le charbon de bois agit comme une éponge, retenant l’eau et les éléments nutritifs.
Pour une efficacité optimale, mélangez-le à votre compost ou épandez-le directement sur les plates-bandes avant de planter.
Les maladies fongiques, comme le mildiou ou l’oïdium, sont un fléau pour de nombreux jardiniers, notamment dans les régions humides ou lors des étés pluvieux. Le charbon de bois, grâce à ses propriétés antifongiques naturelles, peut être utilisé en prévention.
Saupoudrez-en une fine couche autour des plants sensibles, comme les tomates ou les courgettes, ou incorporez-le légèrement dans le substrat des plantes en pot. Cette méthode est particulièrement appréciée des jardiniers bio, car elle évite l’utilisation de produits chimiques.
Pour les régions comme la Normandie ou les Hauts-de-France, où l’humidité favorise le développement des champignons, cette technique est une solution simple et économique.
Les limaces et escargots peuvent causer des ravages dans les potagers, notamment dans les régions tempérées et humides. Plutôt que d’utiliser des produits chimiques, le charbon de bois offre une alternative naturelle et efficace.
Disposez des morceaux de charbon de bois autour des jeunes plants ou des semis, ou créez une barrière protectrice autour des plates-bandes. Son action est double : il repousse ces gastéropodes grâce à sa texture abrasive et absorbe l’excès d’humidité, rendant l’environnement moins attractif pour eux.
Cette méthode est idéale pour les jardiniers souhaitant adopter une approche écologique, notamment dans des zones comme la Loire-Atlantique ou le Limousin, où ces nuisibles sont particulièrement actifs.
Théoriquement, n'importe quel charbon de bois peut faire l'affaire au jardin. Cependant, le charbon de bois pour barbecue est à éviter, car il est généralement traité (afin de le rendre plus inflammable).
Le mieux est d'acheter du charbon de bois horticole, en jardinerie, en morceau ou en poudre. Cependant, une solution plus économique consiste à "récolter" votre propre charbon dans les cendres de la cheminée ou du poêle, voire du barbecue : les morceaux de bois incomplètement calcinés, noirs et légèrement friables, sont faciles à repérer et à trier.
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