Une brève histoire des explosifs chimiques

Une explosion peut être définie comme l'expansion rapide d'un matériau ou d'un appareil qui exerce une pression soudaine sur son environnement. Elle peut être causée par l'une des trois choses: une réaction chimique qui se produit lors de la conversion des composés élémentaires, un impact mécanique ou physique, ou une réaction nucléaire au niveau atomique / subatomique.

L'essence qui explose lorsqu'elle est enflammée est une explosion chimique provoquée par la conversion soudaine d'un hydrocarbure en dioxyde de carbone et en eau. L'explosion qui se produit lorsque le météore frappe la terre est une explosion mécanique. Et une explosion d'ogive nucléaire est le résultat du noyau d'une substance radioactive, comme le plutonium, se séparant soudainement de manière incontrôlée.

Mais ce sont les explosifs chimiques qui sont la forme la plus courante d'explosifs dans l'histoire humaine, utilisés à la fois pour des effets créatifs / commerciaux et destructeurs. La force d'un explosif donné est mesurée par le taux d'expansion qu'il présente pendant la détonation.

Regardons brièvement quelques explosifs chimiques courants.

Poudre noire

On ne sait pas qui a inventé la première poudre noire explosive. La poudre noire, également connue sous le nom de poudre à canon, est un mélange de salpêtre (nitrate de potassium), de soufre et de charbon de bois (carbone). Il est originaire de Chine vers le IXe siècle et était largement utilisé dans toute l'Asie et l'Europe à la fin du XIIIe siècle. Il était couramment utilisé dans les feux d'artifice et les signaux, ainsi que dans les opérations minières et de construction.

La poudre noire est la forme la plus ancienne de propulseur balistique et elle a été utilisée avec les premières armes à feu de type museau et d'autres utilisations d'artillerie. En 1831, William Bickford, un marchand de cuir anglais, a inventé le premier fusible de sécurité. L'utilisation d'un fusible de sécurité a rendu les explosifs à poudre noire plus pratiques et plus sûrs.

Mais comme la poudre noire est un explosif en désordre, à la fin du XVIIIe siècle, elle a été remplacée par des explosifs puissants et par des explosifs en poudre sans fumée plus propres, comme ceux qui sont actuellement utilisés dans les munitions d'armes à feu. La poudre noire est classée comme un explosif faible car elle se dilate et subit des vitesses subsoniques lorsqu'elle explose. Les explosifs puissants, par contrat, se développent à des vitesses supersoniques, créant ainsi beaucoup plus de force.

Nitroglycérine

La nitroglycérine est un explosif chimique qui a été découvert par le chimiste italien Ascanio Sobrero en 1846. C'était le premier explosif développé qui était plus puissant que la poudre noire, la nitroglycérine est un mélange d'acide nitrique, d'acide sulfurique et de glycérol, et il est très volatil. Son inventeur, Sobrero, a mis en garde contre ses dangers potentiels, mais Alfred Nobel l'a adopté en tant qu'explosif commercial en 1864. Plusieurs accidents graves, cependant, ont fait que la nitroglycérine liquide pure a été largement interdite, conduisant à l'invention éventuelle de Nobel de dynamite.

Nitrocellulose

En 1846, le chimiste Christian Schonbein a découvert la nitrocellulose, également appelée guncotton, lorsqu'il a accidentellement renversé un mélange d'acide nitrique puissant sur un tablier en coton et le tablier a explosé en séchant. Les expériences de Schonbein et d'autres ont rapidement établi un moyen de fabriquer du guncotton en toute sécurité, et parce qu'il avait une puissance explosive propre presque six fois supérieure à la poudre noire, il a rapidement été adopté pour être utilisé comme moyen de propulser des projectiles dans les armes. 

TNT

En 1863, TNT ou Trinitrotoluène a été inventé par le chimiste allemand Joseph Wilbrand. Formulé à l'origine comme un colorant jaune, ses propriétés explosives n'étaient pas immédiatement évidentes. Sa stabilité était telle qu'il pouvait être versé en toute sécurité dans des douilles d'obus, et au début du 20e siècle, il est devenu un usage standard pour les munitions militaires allemandes et britanniques.

Considéré comme un explosif puissant, le TNT est encore couramment utilisé par l'armée américaine et par les entreprises de construction du monde entier.. 

Détonateur

En 1865, Alfred Nobel a inventé le chapeau de sablage. Le capuchon de sablage a fourni un moyen plus sûr et fiable de faire exploser la nitroglycérine.

Dynamiter

En 1867, Alfred Nobel a breveté de la dynamite, un explosif hautement explosif composé d'un mélange de trois parties de nitroglycérine, d'une partie de terre de diatomées (roche de silice broyée) comme absorbant et d'une petite quantité d'antiacide au carbonate de sodium comme stabilisant. Le mélange résultant était considérablement plus sûr que la nitroglycérine pure, tout en étant beaucoup plus puissant que la poudre noire.

D'autres matériaux sont maintenant utilisés comme agents absorbants et stabilisants, mais la dynamite reste le premier explosif à utiliser dans les mines commerciales et la démolition de la construction.

Poudres sans fumée

En 1888, Alfred Nobel a inventé un explosif en poudre sans fumée dense appelé ballistite. En 1889, Sir James Dewar et Sir Frederick Abel ont inventé une autre poudre à canon sans fumée appelée cordite. La cordite était constituée de nitroglycérine, de guncotton et d'une substance pétrolière gélatinisée par addition d'acétone. Les variations ultérieures de ces poudres sans fumée forment le propulseur de la plupart des armes à feu et de l'artillerie modernes.

Explosifs modernes

Depuis 1955, une variété d'explosifs puissants supplémentaires a été développée. Créés principalement à des fins militaires, ils ont également des applications commerciales, comme dans les opérations de forage en profondeur. Les explosifs tels que les mélanges de nitrate et de mazout ou les gels aqueux à base d'ANFO et de nitrate d'ammonium représentent désormais 70% du marché des explosifs. Ces explosifs sont de différents types, notamment:

• HMX
• RDX
• HNIW
• ONC