La poudre noire est le nom donné au premier explosif chimique connu. Il est utilisé comme poudre explosive et propulseur pour les armes à feu, les roquettes et les feux d'artifice. La composition de la poudre noire ou de la poudre à canon n'est pas définie. En fait, plusieurs compositions différentes ont été utilisées au cours de l'histoire. Voici un aperçu de certaines des compositions les plus remarquables ou les plus courantes, ainsi que la composition de la poudre noire moderne.
Bases de la poudre noire
La formulation de la poudre noire n'a rien de compliqué. Il se compose de charbon de bois (carbone), de salpêtre (nitrate de potassium ou parfois nitrate de sodium) et de soufre. Le charbon de bois et le soufre agissent comme combustible pour l'explosion, tandis que le salpêtre agit comme oxydant. Le soufre abaisse également la température d'inflammation, ce qui augmente le taux de combustion.
Le charbon de bois est utilisé à la place du carbone pur car il contient de la cellulose incomplètement décomposée. Il a une température d'auto-inflammation beaucoup plus basse. La poudre noire fabriquée à partir de carbone pur s'enflamme, mais n'explose pas.
Dans la préparation commerciale de poudre noire, le nitrate de potassium ou un autre nitrate (par exemple, le nitrate de sodium) est généralement recouvert de graphite (une forme de carbone). Cela permet d'éviter l'accumulation de charges électrostatiques, réduisant le risque qu'une étincelle parasite enflamme prématurément le mélange.
Parfois, la poudre noire est dégringolée de poussière de graphite après avoir été mélangée pour enrober les grains. En plus de réduire l'électricité statique, le graphite réduit l'absorption d'humidité, ce qui pourrait empêcher la poudre à canon de s'enflammer.
Compositions de poudre noire notables
Poudre à canon moderne typique se compose de salpêtre, de charbon de bois et de soufre dans un rapport de 6: 1: 1 ou 6: 1,2: 0,8. Les formulations historiquement significatives ont été calculées en pourcentage:
| Formule | Salpêtre | charbon | Soufre |
| Mgr Watson, 1781 | 75.0 | 15.0 | 10.0 |
| Gouvernement britannique, 1635 | 75.0 | 12.5 | 12.5 |
| Etudes de Bruxelles, 1560 | 75.0 | 15.62 | 9.38 |
| Whitehorne, 1560 | 50.0 | 33.3 | 16.6 |
| Laboratoire d'Arderne, 1350 | 66.6 | 22.2 | 11.1 |
| Roger Bacon, c. 1252 | 37.50 | 31.25 | 31.25 |
| Marcus Graecus, 8e siècle | 69.22 | 23.07 | 7.69 |
| Marcus Graecus, 8e siècle | 66.66 | 22.22 | 11.11 |
La source: La chimie de la poudre à canon et des explosifs