Sur la force des matières explosives, d'après la thermochimie. Tome 1

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Sur la force des matières explosives, d'après la thermochimie. Tome 1

Marcellin Berthelot - Collection Sciences

444 pages, parution le 01/02/2021

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Résumé

Sur la force des matières explosives, d'après la thermochimie. Tome 1 / par M. Berthelot,...
Date de l'édition originale : 1883

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L'auteur - Marcellin Berthelot

Marcellin Berthelot est né à Paris en 1827 et mort en 1907. Il s’est intéressé à l’alchimie, aux médicaments, aux explosifs et à la physiologie végétale. Membre de plusieurs associations, voir président de la Commission des substances explosives. Il entra en politique, il siègera comme sénateur. Il continuera « La Grande Encyclopédie », de Dreyfus en 13 volumes.

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Sommaire

TABLE ANALYTIQUE DU TOME PREMIER.

Pages.
V	PRÉFACE.
XIII	PRÉFACE DE LA SECONDE ÉDITION (1872).
XVII	Table des divisions du Tome premier.
XIX	Liste des figures.
XXI	Errata des deux volumes.
1	Introduction. - Des matières explosives en général. - Force expansive des gaz. - Explosion, détonation; effets mécaniques.
2	Conditions diverses de la production de ceux-ci. - Réactions cspanmiques. Mélanges gazeux. - Mélanges solides. - Comburants oxygénés.
3	Théorie définissant la force des matières explosives.
4	Division de l'Ouvrage.

LIVRE PREMIER.

PRINCIPES GÉNÉRAUX.

7	CHAPITRE Ier. - FORCE DES MATIÈRES EXPLOSIVES EN GÉNÉRAL. Définition de la force: deux sens, pression et travaux mécaniques. - Liste des principaux travaux accomplis par les matières explosives.
9	Travail maximum. - Energie potentielle; chaleur dégagée; répartition de l'énergie.
10	Poudres brisantes, fulminate.
11	Poudres fortes et rapides, dynamite.
12	Poudres fortes et lentes, poudre noire.
13	Données nécessaires pour définir la force d'une matière explosive: réaction cspanmique; chaleur dégagée; volume des gaz; vitesse de la réaction. - Division du Livre.
15	CHAPITRE II - COMPOSITION CHIMIQUE.

§ 1. Composition initiale. - Mélanges. - Composés définis. - Corps explosifs. - Matières inflammables. - Grisou. - Combustion interne des principes oxygénés. - Composés exempts d'oxygène. - Mélange avec une substance inerte.

17	Trois cas fondamentaux, suivant le rapport entre l'oxygène et les cléments combustibles. - Les mélanges à combustion totale ne sont pas toujours préférables.
18	Mélanges par substitution de corps équivalents.
19	§ 2. Produits de l'explosion. - Composés renfermant une dose suffisante d'oxygène. - L'oxygène faisant défaut, les produits varient suivant les conditions.
20	Les sept modes de décomposition de l'azotate d'ammoniaque.
22	Échauffement progressif ou réaction brusque. - Produits et effets variés de l'explosion d'un même corps.
23	§ 3. Dissociation. - Elle modifie la chaleur dégagée et le volume des
24	gaz. - La pression d'un système gazeux est toujours diminuée par la dissociation.
26	La chaleur dégagée par une réaction à volume constant, avec formation exclusive de produits gazeux, augmente toujours la pression.
27	Température calculée et température réelle. - Pression calculée et pression réelle. - Influence sur la dissociation: état limite.
28	Influence de la dissociation sur la loi de la détente.
29	La chaleur totale et le travail maximum développés par une matière explosive sont indépendants de la dissociation.
30	§ 4. Tableau des équivalents cspanmiques et des poids atomiques.
31	CHAPITRE III. - CHALEUR DÉGAGÉE.

La chaleur produite est généralement positive. - Elle peut être négative par exception. Calcul de la chaleur dégagée. - Définition de la calorie ordinaire et de la grande Calorie. - Exemple de calcul.

32	Chaleur dégagée a volume constant. - Formule. - Application.
33	Combustions incomplètes. - Air contenu dans la capacité; matière des parois.
34	Effets mécaniques simultanés.
35	Energie potentielle d'une matière explosive. - Elle est distincte de la chaleur de combustion. - Chaleur répondant aux composés dissociés. Comparaison entre le potentiel d'une matière explosive et le travail que peuvent fournir les gaz développés. - Résultats pratiques.
37	CHAPITRE IV. - PRESSION DES GAZ.

§ 1. Volume des gaz. - Le volume des gaz peut être observé ou calculé.

38	Tableau du poids du litre des principaux gaz.
39	Calcul théorique de ce poids. - On déduit directement le volume des gaz de la formule de la réaction. Volume et poids moléculaires. - Formules générales.
41	Réserves relatives aux lois de Mariotte et de Gay-Lussac.
42	§ 2. Température. - Mesures directes. - Calcul théorique. Elle est indépendante de la grandeur de la capacité. - Elle est diminuée par la dissociation.
43	Influence des changements d'état. - Calcul pour un mélange d'hydrogène et d'oxygène.
44	§ 3. Chaleur spécifique. - Ses variations avec la température et la pression. - Hypothèse relative aux gaz composés.
46	§ 4. Pression. - Première section. - Mesures directes. - Appareils divers.
47	Crusher de la Commission des substances explosives. - Tarage.
50	Théorie des manomètres à écrasement de MM. Sarrau et Vieille. - Cas limites. - Données relatives à la poudre de guerre, au picrate de potasse, au coton-poudre, à la dynamite.
52	La pression n'est pas uniforme dans les explosions.
53	Deuxième section. - Calculs théoriques. - Calculs d'après les lois de Mariotte et de Gay-Lussac. - Formules relatives à l'unité de poids; au poids moléculaire; au cas où une portion des produits est solide ou liquide.
55	Doutes relatifs aux hypothèses employées.
56	Relation de Clausius pour la pression en vase clos.
57	Vérifications fournies par le fulminate de mercure et le sulfure d'azote.
59	Troisième section. - Densité de chargement et pression spécifique. - La pression proportionnelle à la densité de chargement.
60	Vérification pour les faibles pressions et pour les très grandes pressions.
61	Définition de la pression spécifique. - Effort maximum pour les matières dont la densité est plus petite ou plus grande que l'unité.
62	Cas où une portion de la matière conserve l'état solide. - Formules diverses. - Dynamite. - Poudre de guerre d'après Noble et Abel.
64	Signification physique de ces calculs pour les faibles densités de chargement.

Pression permanente. Quatrième section. - Produit caractéristique. - Sa définition. - Densités de chargement différentes. - Cas où il y a des substances fixes.

65	Ce produit tend à devenir proportionnel à la pression théorique. - Relation avec le nombre des atomes. - Signification empirique.
68	CHAPITRE V. - DURÉE DES RÉACTIONS EXPLOSIVES.

§ 1. - Notions générales. - Vitesse de la transformation cspanmique dans une masse qui fait explosion; son influence sur les effets développés: broiement, dislocation, ébranlement général, commotion ondulatoire.

69	Division du Chapitre.
70	§ 2. Origine des réactions. - Mise de feu; origines diverses. - Température initiale. - Nécessité d'un premier échauffement qui se transmet par divers procédés.

La décomposition d'une même matière peut avoir lieu à des températures très différentes et avec des vitesses corrélatives. - Influence de ce fait sur la formation des composés secondaires.

71	§ 3. Sensibilité des matières explosives. - Influence de la température, du choc, de la friction, de la structure individuelle de chaque substance.

La sensibilité est d'autant plus grande pour une même matière qu'on opère à une température plus élevée. - Tension cspanmique. - Celluloïde.

72	La sensibilité relative au choc et à la pression dépend de la quantité de matière sur laquelle se répartit d'abord le travail; c'est-à-dire de la cohésion. - Influence de la répartition d'une même quantité de chaleur entre des quantités de matière inégales.

La sensibilité dépend de la température initiale de décomposition commençante; de la quantité de chaleur dégagée parla réaction; de la chaleur spécifique.

73	§ 3. Vitesse moléculaire des réactions. - Première section. - Phénomènes généraux. - Système homogène soumis à des conditions identiques dans toutes ses parties. - On distingue la vitesse moléculaire et la vitesse de propagation des réactions.
74	Nécessité du temps pour accomplir les réactions, même dans un système homogène. - Acide formique; acétylène; eyanogène.
75	Rôle du coefficient relatif au temps dans les effets des matières explosives. - Pressions initiales. - Envelopppes résistantes; bourrage. - Explosion de la matière dans son propre volume. - Influence du refroidissement.
76	Corps enfermé dans une capacité résistante; sous une mince enveloppe; sous une couche d'eau; à l'air libre. - Augmentation de la masse des corps explosifs. - Réactions presque instantanées.

Deuxième section: système homogène, soumis à des conditions uniformes et renfermé dans une enceinte à laquelle il ne peut céder ou prendre de chaleur. - La masse ne joue alors aucun rôle. - La vitesse moléculaire des réactions croit avec la température, et cela suivant une loi très rapide. - La température du système croit, au moins jusqu'à une certaine limite, par l'effet de la réaction. - Accélération de la vitesse avec laquelle s'opère cet accroissement, suivant la température développée par la réaction.

78	La vitesse moléculaire des réactions, dans un système homogène, croit avec la condensation de la matière; c'est-à-dire avec la pression dans les systèmes gazeux. - Elle dépend des proportions relatives des composants.

Température constante; température variable.

79	Influence d'un corps inerte. - Il peut changer le caractère d'une matière explosive. - Dynamites de divers dosages; variations dans la vitesse d'inflammation et la vitesse de combustion.
80	Troisième section: système homogène soumis à des conditions conformes, mais susceptible de perdre de la chaleur. - Rôle de la masse. - Limites de l'élévation de température. - Toute matière fusante peut se transformer en matière détonante. - Influence de la grandeur des orifices.
81	Décompositions spontanées sur de grandes masses de matières. - Dangers que présente une matière explosive ayant éprouvé un commencement de décomposition.
81	Explosions générales avec des matières contenues dans des vases peu résistants, ou entassées à l'air libre. - Avec des matières divisées en petites quantités, voisines les unes des autres.

Les précautions de conservation et d'emploi doivent être prises comme si toutes les portions de la matière explosive étaient rassemblées en une masse unique.

82	Expériences de la Chambre de Commerce de Birmingham. - Explosion d'un bateau chargé d'amorces, sur la Tamise. - Catastrophe de la rue Béranger.
83	§ 5. Vitesse de propagation des réactions. - Système homogène soumis dans ses diverses parties à des conditions différentes. - Nécessité de reproduire de couche en couche les conditions qui ont provoqué en un point le phénomène.
84	Vitesse de combustion de la poudre ordinaire à l'air libre. - Vitesse d'inflammation de la poudre.

Influence de la pression. - Combustion de la poudre dans le vide. Coton-poudre, fulminate, dans le vide. - Relation entre la pression et la vitesse de combustion. - Pression constante: la détente des gaz abaisse la température. - Pression variable.

86	Vitesse de combustion du coton-poudre. - Mélanges gazeux explosifs. - Influence du procédé d'inflammation.
87	Influence du choc. - En général, il ne détermine pas la décomposition d'une substance qui absorbe de la chaleur. - Mais il peut déterminer une décomposition exothermique. Chorale de potasse sous le marteau; comparé au sulfate de potasse.
88	Communication de la force vive des premières portions décomposées aux parties voisines. - Arrêt brusque d'une matière explosive animée d'une grande force vive.

Conditions diverses du choc, répondant aux caractères différents de l'explosion de la nitroglycérine. § 6. Multiplicité des modes de combustion. - Dynamite. - Détonateurs. - Poudre-coton.

89	Explosions de premier et de deuxième ordre.

Analyse des phénomènes du choc. - Théorie thermodynamique de ses effets. - Transformation de la force vive du choc dans les premières couches en chaleur, laquelle détermine la décomposition, avec production subite de gaz, laquelle développe un nouveau choc. - Onde explosive.

90	L'intensité du premier choc règle la vitesse de la réaction et le caractère de l'explosion. - Durée de l'effet d'un coup de marteau.
91	Multiplicité des lois de l'explosion d'un même corps. - Influence d'une matière étrangère, suivant sa structure: dynamite siliceuse ou camphrée.

Poudre-coton mouillée ou paraffinée. - Celluloïde. - Dynamite gomme. - Emploi du camphre. - Influence de la cohésion de la masse, laquelle répartit l'échauffement initial sur des poids inégaux.

92	Camphre et poudres discontinues. - Dynamite gomme gelée. - Rôle des amorces. - Détonateurs. - Fulminate de mercure.

§ 7. Combustion et détonation. - Définitions. - Les phénomènes présentent une variété indéfinie entre deux limites:

93	I° La détonation de la matière dans son propre volume. - Vitesse de propagation de la détonation dans la dynamite; dans les cordeaux détonants au coton-poudre, dans les mélanges gazeux.

2° La combustion progressive.

94	Influence des mouvements des gaz et rôle des enveloppes. - Dispersion partielle de la matière explosive: coton-poudre humide, nitroglycérine, dynamite. - Le bourrage change l'inflammation en détonation.
95	Explication de ces effets au point de vue mécanique et au point de vue cspanmique. - Variation des phénomènes cspanmiques, toutes les fois que la combustion n'est pas totale, par insuffisance ou mauvaise répartition de l'oxygène.
95	Les décompositions qui dégagent le plus de chaleur engendrent les effets les plus violents. - Elles ne se produisent pas à la plus basse température possible. - Échauffement progressif et échauffement brusque. - Succession de plusieurs décompositions différentes.
96	Effets distincts de la détonation et de l'inflammation; poids des charges de rupture d'obus.
97	Poudre-coton comprimée et non comprimée; comparaison avec la nitroglycérine.

Rôle de l'enveloppe du fulminate employé comme amorce: cuivre, papier, plume. - Inflammation préalable. - Absence de contact avec l'amorce. - Dynamite gelée.

98	L'influence du choc dépend à la fois de sa brusquerie et de la grandeur du travail développé. - Inefficacité de l'iodure d'azote.

§ 7. Combustions opérées par le bioxyde d'azote. - Conditions qui déterminent le commencement des réactions. - Rôle comburant du bioxyde d'azote.

99	Bioxyde d'azote, hydrogène et oxygène. - Température d inflammation. - Présence du mercure.
100	Réaction entre le bioxyde d'azote et d'hydrogène, par simple inflammation; par une série d'étincelles.
101	Formation intermédiaire du gaz hypoazotique. Bioxyde d'azote et oxyde de carbone dans diverses conditions.
102	Liste des gaz qui brident directement aux dépens du bioxyde d'azote, comparés à ceux qui ne brûlent pas. - Inflammation. - Forte étincelle.
103	Phosphore. - Soufre simplement enflammé ou bouillant. - Charbon incandescent. - Sulfure de carbone. - Ces diversités sont dues à l'inégalité des températures de combustion. - Calculs théoriques.
105	Nécessité d'une très haute température pour décomposer le gaz hypoazotique. Gaz ammoniac et bioxyde d'azote.
106	§ 8. Détonation des combinaisons endothermiques: Acétylène, cyanogène, etc. - Chaleur dégagée par leur décomposition.
107	Ces corps ne détonent pas par le simple échauffement, ni par l'étincelle ou l'arc, quoiqu'ils soient décomposés.
109	Analogie de ces faits avec l'inflammation de la dynamite. Théorie de l'onde explosive provoquée par le fulminate. Détonation de l'acétylène. - Appareils.
113	Détonation du eyanogène. - Nature du carbone précipité.
114	Détonation du bioxyde d'azote; de l'hydrogène arsénié.

Décomposition du protoxyde d azote brusquement comprimé. Observations relatives au sulfure d'azote, au chlorate de potasse, au celluloïde.

115	Tentatives sur le chlore. - Sur le glucose.
116	Théorie du choc moléculaire.
117	CHAPITRE VI. - EXPLOSIONS PAR INFLUENCE.

§ 1. Observations expérimentales. - La dynamite fait détoner les cartouches voisines, en nombre indéfini. - Distances auxquelles se propage l'inflammation sur un sol résistant, ou ameubli; en contact avec un rail; dans l'air. - Influence du dosage et des enveloppes; assemblages.

118	L'explosion peut s'affaiblir d'une cartouche à l'autre et changer de caractère. - Elle dépend de la pression acquise par les gaz et de la nature des supports.
119	Expériences sous l'eau: dynamite; poudre-coton comprimée. - Égale transmission des pressions en tous sens.
120	Propagation de l'explosion dans un grand nombre d'amorces: catastrophe de la rue Béranger.

§ 2. Théorie fondée sur l'existence de l'onde explosive. - Les explosions par influence sont dues à la transmission d'un choc, dont la force vive se change en chaleur au sein de la matière explosive. - L'intensité du choc dépend de la durée de la réaction, du volume des gaz et de la chaleur développée. - Milieux qui le transmettent. - Rôle des assemblages. - Rôle des enveloppe. - Rôle des vides interposés.

121	Distinction entre l'onde explosive, d'ordre physicocspanmique, développée dans le corps explosif, et l'onde de propagation, d'ordre physique, développée dans le milieu inactif interposé. - Décroissance d'intensité de cette dernière avec la distance.
122	Reproduction du choc aux points où le milieu est interrompu. - Explication des effets obtenus.
123	Ancienne théorie des Vibrations synchrones. - Expériences de M. Abel, de MM. Champion et Pellet; miroirs conjugués.
124	Insuffisance des preuves. - Explication de ces expériences d'après la théorie des deux ondes.
125	§ 3. Stabilité cspanmique de la matière en vibrations sonores. - Expériences faites sur des substances décomposables avec dégagement de chaleur. - Procédés employés pour faire résonner ces substances: diapason et friction d'un tube horizontal.
128	Ozone; hydrogène arsénié; éthylène et acide sulfurique; eau oxygénée; acide persulfurique.
130	Conclusions.
131	La force vive des molécules gazeuses est comprise entre certaines limites. - Conservation indéfinie d'un mélange d'hydrogène et d'oxygène.
132	Résumé final.
133	CHAPITRE VII. - L'ONDE EXPLOSIVE. - § 1. Caractères généraux. - Production et propagation d'une surface régulière où se développe la transformation. - Analogies et différences avec l'onde sonore. -
134	Vitesses comparées de ces deux ordres d'ondes.

Unité de l'onde explosive. Ses caractères: propagation uniforme; vitesse indépendante de la matière du tube qui contient le mélange du diamètre du tube (à moins qu'il ne soit très petit); de la pression.

135	Sa relation avec la nature cspanmique du mélange gazeux.
136	La force vive de translation des molécules du système, renfermant toute la chaleur produite par la réaction, est proportionnelle à la force vive de translation du même système, contenant seulement la chaleur qu'il retient à zéro. - Formule générale. - Vitesse comparable à celle des molécules
137	§ 2. Dispositions expérimentales. - Tube. - Interrupteur du courant.
141	Chronographe Le Boulengé.
143	§ 3. Conditions générales des expériences. - Disposition du tube: tube rectiligne; écarts des expériences; tube en alignements parallèles. - Matière du tube: discussion; tubes en plomb; tubes en verre; tubes en caoutchouc; absence de propagation et rétrogradation.
147	Diamètre des tubes: tubes de plomb; tubes de verre. Fermeture du tube à l'orifice voisin; à l'orifice éloigné; ou les deux orifices fermés.
148	Influence des détonateurs: la vitesse en est indépendante.
149	Longueur du tube: propagation uniforme avec H + O; CO + O; tube capillaire.
150	Pression: H + O; CO + O; C4 Az2 + O8: la vitesse en est indépendante.
151	§ 4. Vitesse spécifique de l'onde explosive. - Résultats d'expériences comparés aux calculs théoriques.
153	Tableau I: Un seul gaz combustible associé à l'oxygène.
155	Tableau II: Deux gaz combustibles. Tableau III: Un gaz c

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Caractéristiques techniques

	PAPIER
Éditeur(s)	Hachette
Auteur(s)	Marcellin Berthelot
Collection	Sciences
Parution	01/02/2021
Nb. de pages	444
Format	15.6 x 23.4
Couverture	Broché
Poids	606g
EAN13	9782329582726