Fotografia
d'un molon de pouvera.
La
pouvera
(var.
polvera
,
polsa
,
poussa
; gasc.
prova
[1]
) es una
substancia quimica
explosiva
que permet de lancar un projectil per mejan d'una
arma de fuoc
. Inventada en
China
vers lo
segle VII
, era inicialament compausada de
carbon
, de
sofre
e de
saunitre
. Se difusant long de la
Rota de la Seda
, arribet dins lo mond arab vers lo segle VIII e en
Europa
vers lo segle
segle XII
o
XIII
. Eissida dei recercas
alquimicas
, la pouvera negra foguet inicialament utilizada per fabricar de
fuocs d'artifici
o per cremar de bastiments enemics. Pasmens, son caracter explosiu trobet pauc a pauc un interes sus lo prat batalhier. A partir dau segle XIV, entrainet una revolucion dins lo domeni militar amb la generalizacion progressiva deis
armas de fuoc
(
fusius
,
canons
...).
Lei progres
scientifics
dau segle XIX vegueron plusors
quimistas
s'interessar a sa fabricacion. Aquo permetet de desvolopar lei pouveras sensa fumada que remplaceron rapidament la pouvera negra a partir deis
ans 1880
. De colors variadas (
blanc
,
jaune
,
negre
...), aquelei pouveras an l'avantatge de cremar sensa produrre de quantitats importantas de particulas solidas e an una poissanca pus importanta. Uei, forman la mager part de la produccion mondiala de pouvera. La pouvera negra tradicionala a pasmens pas totalament disparegut car es encara una materia premiera indispensabla per la fabricacion
fuocs d'artifici
o de
petards
.
Formula de la pouvera escricha dins lo
Wujing Zongyao
.
La pouvera foguet inventada en
China
mai seis originas son mau conegudas. Sembla de datar dau
segle VII
e foguet probablament descuberta dins lo quadre de recercas farmaceuticas sus l'
immortalitat
[2]
. D'efiech, l'
alquimista
Sun Simiao
(
581
-
682
) depinta dins lo
Danjing nei fu liuhang fa
leis efiechs explosius d'una mescla de
sofre
, de
carbon
e de
saunitre
e ne'n desconselha la fabricacion. Vers
1044
, la recepta es tornarmai mencionada dins lo
Zhen yuan miao dao yaolu
e sa fabricacion es totjorn desconselhada. Dins aquo, lo
Wujing Zongyao
(≪ Principis generaus dau classic de la guerra ≫ en
occitan
), que data egalament de
1044
, presenta un metode per produrre de
granadas
de pouvera probablament utilizadas per espaurir l'enemic gracias au
bruch
de l'
explosion
[3]
.
L'aparicion dei premiereis aplicacions
militaras
data probablament dei segles XI o XII. Per exemple, en
1132
, de tubes de
bambo
emplits de pouvera fogueron utilizats coma una sorta de
lanca-flamas
[4]
. Puei, de
sagetas
portant una mescla de pouvera fogueron utilizadas coma
arma
incendiaria. Aquo marquet probablament una etapa vers l'aparicion deis
armas de fuoc
. D'efiech, de
granadas
metallicas
explosivas
e de
canons
de
bronze
aparegueron respectivament au segle XIII e au segle XIV.
La difusion vers l'
oest
de la pouvera comencet benleu vers lo
segle VIII
sia durant lei conflictes militars entre Arabs, Turcs e Chines sia gracias a de cambis entre
alquistas
arabs, persans e chines. Son introduccion en
Europa
se debanet vers lo segle XII o lo segle XIII car una recepta de la pouvera es descricha dins lo
Liber ignium
. Tradicionalement, es atribuida ais Arabs mai un rotle dei
Mongols
es probable. Tre la premiera mitat dau segle XIV, leis Europeus desvoloperon d'
armas de fuoc
[5]
.
A partir de la segonda mitat dau segle XV, leis
armas de fuoc
vengueron pus frequentas sus lei prats batalhiers. S'impauseron lentament coma l'
arma
de basa dau
fantassin
e de l'
artilharia
en
Europa
e en
Orient Mejan
. Conogueron una difusion pus limitada en
Persia
, en
India
e en
Asia Orientala
onte d'armaments tradicionaus demoreron d'usatge frequent fins au periode
coloniau
. En parallel, la pouvera trobet tanben d'aplicacions dins lo domeni minier.
Aquo entrainet l'aparicion d'una
industria
de produccion e un melhorament dei metodes de fabricacion. L'objectiu era de contentar una demanda en aumentacion que presentavan de besonhs mai e mai especifics. La preparacion dau
carbon de lenha
foguet ansin l'objecte d'observacions importantas que permeteron de desgatjar de proprietats importantas coma la necessitat caufar mai la
lenha
durant la preparacion per produrre una pouvera de guerra de bona
qualitat
. De mai, i aguet de reflexions sus lei proporcions de carbon, de
sofre
e de
saunitre
(per exemple, 40/30/30 per una pouvera miniera e 75/12,5/12,5 per una pouvera militara).
Leis obradors de fabricacion eran generalament installats long dei
rius
per utilizar l'
energia idraulica
per moure de trissons. Lei diferents compausants eran trissats separadament avans d'esser mesclats segon lei proporcions desiradas. D'
aiga
era sovent utilizada per securizar aquela etapa. Lo resultat dau proces era un produch pulverulent que donet son nom a la ≪ pouvera ≫. Dins aquo, lei produchs fabricats mancavan d'omogeneitat e eran sensibles a l'umiditat. Ansin, a partir dau segle XVIII, de recercas fogueron entrepresas per lei melhorar.
Fotografia
d'una mostra de
nitrocellulosa
.
Lei recercas sus la pouvera iniciadas au comencament dau segle XIX s'orienteron dins plusors direccions coma l'aumentacion de la resistencia a l'umiditat o lo melhorament de la
combustion
. Aqueu darrier problema era forca important car la mitat dei produchs formats durant la deflagracion era de particulas
solidas
, co qu'engendrava d'inconvenients nombros (encrassatge rapid de l'
arma
, formacion de fumadas sornas...)
[6]
. Per o resouvre, de
quimistas
estudieron lei proprietats dau
fulmicoton
(o
nitrocellulosa
), un
explosiu
descubert en
1838
que produsia de quantitats importantas de
gas
.
Apres diverseis assais sensa resultat
[7]
, lo
Frances
Paul Vieille
(
1854
-
1934
) capitet de desvolopar en
1884
una pouvera constituida de
nitrocellulosa
. Per aquo, trabalhet sus de mesclas de
fulmicoton
e de
collodion
, una forma de
nitrocellulosa
dissouta dins una solucion d'
eter
e d'
etanol
. L'interes d'aquela preparacion era de permetre lo compactatge de la
nitrocellulosa
. Or, a respecte de la forma pulverulenta qu'entrainava de detonacions violentas, sa formula compactada permetia de produrre d'
explosions
pus lentas e pus regularas.
Dicha
pouvera B
, aquela preparacion era pus poderosa que la pouvera tradicionala. Ansin, amb una
massa
d'
explosiu
pus febla, permetia de comunicar una
velocitat
pus importanta a un projectil e laissava ges de residu. Aquo menet a l'aparicion d'una generacion novela d'
armas de fuoc
pus poderosas maugrat una reduccion generala dei
calibres
. Per exemple, dins l'armada francesa, lei
fusius Chassepot
e
Gras
, d'un calibre de 11 mm e d'una portada eficaca de 200 m, fogueron remplacats per lo
fusiu Lebel
de 8 mm qu'era capable de tuar un adversari a 250 m. Pasmens, la fabricacion de la pouvera B era malaisada car necessitava un mestritge precis dau proces. Ansin, de pouveras instablas, contenent de tracas d'
acid nitric
, fogueron a l'origina d'accidents grevas coma leis explosions dei
cuirassats
Iena
e
Liberte
en
1907
e
1911
.
Fotografia
de cordas de
cordita
dins una
municion
de
.303 British
.
Fotografia
d'una pouvera moderna.
Quauqueis ans apres la concepcion de la
pouvera B
, lo
quimista
suedes
Alfred Nobel
(
1833
-
1896
) prepauset diversei melhoraments per gelificar la
nitrocellulosa
e de la
nitroglicerina
. Aquo li permetet de produrre un explosiu liquid compausat de 45% de
nitrocellulosa
, de 45% de
nitroglicerina
e de 10% de
camfre
[8]
. Dich
ballistita
, foguet adoptat per
Italia
per fabricar de municions per lo fusiu
M1890 Vetterli
. Pasmens, avia tanben de problemas d'instabilitat apres evaporacion dau
camfre
.
La formula de la
ballistita
inspiret rapidament lo
Britanic
Frederick Augustus Abel
(
1827
-
1902
) que desvolopet un explosiu noveu, la
cordita
, en utilizant l'
acetona
coma produch de gelificacion de la
nitrocellulosa
e de la
nitroglicerina
. Lo produch obtengut avia l'aspecte de cordas jaunas. En mai de produrre pauc de fumadas, sa
combustion
avia egalament l'avantatge de produrre pauc de lutz, co que permetia au tiraire de demorar escondut. Pauc a pauc, la
cordita
s'impauset dins la mager part deis armadas modernas, especialament apres son adopcion per
Franca
.
Uei, la generalizacion dei pouveras sensa fumada entrainet l'aparicion de diversei categorias de pouvera :
- lei pouveras de basa simpla son fachas de
nitrocellulosa
, d'estabilizants e de tracas de
solvents
de fabricacion.
- lei pouveras de basa dobla son fachas a partir d'una mescla de
nitrocellulosa
e de
nitroglicerina
(o de cops, un autre ester nitric olios), de substancias gelatinosas non volatilas e, de cops, de
nitroguanidina
. Important per leis aplicacions militaras, aqueu darrier produch permet de limitar la produccion de
calor
durant lo tir, co qu'empacha l'inflamacion dei
gas
[9]
.
- lei pouveras piroxiladas, principalament destinadas ais
armas de caca
, son generalament fabricadas a partir de la gelificacion d'una basa de
nitrocellulosa
e l'apondon de
nitrats
inorganics
solubles dins l'
aiga
que permeton d'obtenir una pouvera pulverulenta. Son relativament prochas dei pouveras de basa simpla.
Lei pouveras modernas son totjorn inspiradas per aqueu model. Aparegudas au comencament dau segle XX, s'impauseron apres la
Premiera Guerra Mondiala
. Son generalament dichas ≪ pouveras IMR ≫ en causa de l'apellacion comerciala
Improved Military Rifle
qu'es utilizada per la companhia
estatsunidenca
DuPont
. Totjorn a basa de
nitrocellulosa
, contenon de produchs permetent de mestrejar mai la
combustion
(
dinitrotoluen
) e de dissipar lei cargas electrostaticas (
grafit
).
Lei pouveras compositas son un ensemble de substancias explosivas adaptadas per d'usatges dins de condicions de
temperatura
e de
pression
particularas coma, per exemple, lo foratge
petrolier
. D'efiech, a de prefondors importantas, es impossibla d'utilizar de pouveras classicas car lo ponch de fusion de la
nitrocellulosa
se situa entre 160 e 180 °C. Per faciar aquela dificultat, fogueron donc desvolopadas de composicions especialas contenent un combustible e un
comburant
(generalament un
ion perclorat
) susceptiblas de resistir a de temperaturas de l'ordre de 300 °C.
La pouvera es una substancia
explosiva
capabla de produrre de quantitats importantas de
gas
. Lei reaccions
quimicas
implicadas dins aqueu proces son forca variadas. Pasmens, se podon presentar lei reaccions de combustion completa per :
10 KNO
3
(s) + 4 S(s) + 2 C
7
H
3
O(s) → 5 K
2
O(s) + 3 H
2
O(g) + 4 SO
2
(s) + 12 CO(s) + 2 CO
2
(g) + 5 N
2
(g)
2 C
6
H
7
N
3
O
11
(s) + 9/2 O
2
(g) → 12 CO
2
(g) + 3 N
2
(g) + 7 H
2
O(g)
2 C
3
H
5
N
3
O
9
(l) → 6 CO
2
(g) + 3 N
2
(g) + 5 H
2
O(g) + 12 O
2
(g)
Aquelei
reaccions
permeton d'observar lo fenomen de produccion de particulas solidas caracteristic dei pouveras ancianas.
Au niveu quimic, la combustion de la pouvera es una
deflagracion
, es a dire que l'onda de
combustion
avanca mens rapidament que lei
gas
produchs. Aqueu fenomen es caracterizat per l'absencia d'onda de tuert. Pasmens, es possible d'obtenir una
detonacion
se la pouvera es placada dins un endrech confinat. La
temperatura
de la reaccion es generalament situada entre 2 000 e 3 000 K
[10]
. Pus febla que per mai d'un explosiu moderne (
TNT
,
nitroglicerina
...), permet de limitar lo risc de cremadura per l'utilizaire.
La
balistica interiora
es la disciplina qu'estudia lo movement d'un objecte propulsat per una carga de pouvera. Apareguda dins lo corrent dau segle XVIII, es basada sus tres
equacions
fondamentalas que son :
- l'equacion d'inercia que depinta la mesa en movement dau projectil per l'accion dei gas sus son culot maugrat la resistencia dei forcas de fretament dau
canon
.
- l'equacion d'energia que permet d'establir un liame entre l'energia eissida de la combustion de la pouvera, l'
energia potenciala
dei gas e l'
energia cinetica
dau projectil.
- l'equacion de combustion dei gas que permet d'establir un liame entre la quantitat de gas produchs, lei caracteristicas de la carga de pouvera (
geometria
, compacitat...) e la
pression
.
Fotografia
de molas utilizadas durant lo segle XIX.
Lei pouveras negras son compausadas de
carbon
de lenha, de
sofre
e de
saunitre
. Eran generalament fabricadas dins d'obradors utilizant de trissons o de molas mogut per l'
energia
d'un riu o, pus tard, d'un
motor electric
. Leis ingredients eran trissats separadament. Lo
saunitre
e lo
sofre
eran generalament extrachs dins de
minas
e lo carbon de lenha era produch localament. Segon lei besonhs, la destillacion de la lenha era realizada a una temperatura compresa entre 300 e 500 °C.
Apres aquelei preliminars, la premiera etapa de fabricacion consistia en mesclar lo carbon e lo
sofre
. L'apondon de
saunitre
era l'etapa seguenta. Per de rasons de seguretat, era generalament realizada en presencia d'
aiga
. Aquela mescla era esquichada per de molas per formar de ≪ galetas ≫ qu'eran dirigidas vers una sorta de bota trelissada. En rotacion, permetia de rompre lei galetas per formar de grans
[11]
. De
tamis
lei recuperavan e lo produch finau era obtengut apres una etapa de secatge
[12]
.
La fabricacion de pouvera sensa fumada es generalament un proces necessitant un mestritge important dei
tecnicas
d'
engeni quimic
. Per exemple, la fabricacion de la pouvera B necessita de fabricar dos tipes de
nitrocellulosa
:
- un premier (CP1), amb un taus de nitracion important, pauc soluble dins una mescla d'
eter
e d'
alcol
.
- un segond (CP2), amb un taus de nitracion mejan, soluble dins aquela mescla.
La premiera etapa consistia en la desidratacion dei dos cotons pouvera (CP) per d'
alcol
. Puei, lei dos cotons era mesclats en presencia d'una solucion d'
eter
e d'
alcol
e d'un produch estabilizant. Aquo permetia d'obtenir una pasta formada per lo CP1 recubert per lo CP2.
Aquela pasta era tractada amb de pressas idraulicas formar de placas qu'eran retalhadas dins lo sens de la
longor
. Lei correjas eran alora eissaurada per eliminar lo
solvent
avans d'esser decopadas. Lei troc eran alora placats dins l'
aiga
per eliminar lo resta de
solvent
. Puei, eran secats e mesclats per formar lo produch finau qu'avian la forma de rectangle d'una longor de 12 a 30 cm e d'una largor de 2 a 5 cm. L'espessor variava de 0,3 mm per lei pouveras rapidas destinadas ai
fusiu
a 3 cm per lei composicions pus lentas utilizadas per l'
artilharia navala
.
La pouvera a principalament d'aplicacions dins lo domeni de la fabricacion de
municions
e d'
explosius
per d'utilizacions
militaras
o civilas (
obus
,
cartochas
de
caca
, explosius miniers...). Es tanben totjorn utilizada per la fabricacion de
fuocs d'artifici
o de
petards
.
- ↑
Lo Congres Permanent de la Lenga Occitana,
Dicod'Oc
, cerca ≪ poudre ≫, consultat lo 22 de novembre de
2020
,
[1]
- ↑
(fr)
Michel Rival
,
Grandes Inventions de l'humanite
, 2005, Larousse.
- ↑
(en)
Patricia Buckley Ebrey,
The Cambridge Illustrated History of China
, Cambridge University Press, 1999, p. 138.
- ↑
(en)
Joseph Needham,
Science & Civilisation in China, V:7: The Gunpowder Epic
, Cambridge University Press,
1986
, p. 222.
- ↑
(fr)
Ludovic Lalanne
,
Recherches sur le feu gregeois et sur l'introduction de la poudre a canon en Europe
, J. Correard,
1845
, p. 82.
- ↑
(en)
Julian S. Hatcher e Al Barr,
Handloading
, Hennage Lithograph Company, 1951, p. 34.
- ↑
Un problema major dau
fulmicoton
era sa poissanca trop importanta per leis
armas
dau periode.
- ↑
(en)
H. Sch?ck e R. Sohlman,
The Life of Alfred Nobel
, William Heinemann Ltd, 1929, p. 136.
- ↑
Per aquela rason, lei pouveras contenent de la
nitroguanidina
son dichas ≪ pouveras frejas ≫.
- ↑
Lei ≪ pouveras frejas ≫ produson de gas amb una temperatura inferiora a 2 400 K.
- ↑
Lei grans permeton un transport e un estocatge pus aisat qu'una forma pus pulverulenta.
- ↑
Dins lei proces pus modernes, una etapa suplementari a luoc apres la recuperacion dei grans amb l'apondon de
grafit
que permet de protegir la pouvera contra l'umiditat e contra lo risc d'una accumulacion de cargas electrostaticas.