Étude spectrale de la détonation dans le vide des explosifs d'amorçage

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Étude spectrale de la détonation dans le vide des

explosifs d’amorçage

Henri Muraour

To cite this version:

ÉTUDE

SPECTRALE DE LA

DÉTONA1ION

DANS LE VIDE DES

EXPLOSIFS

_{D’AMORÇAGE}

Par HENRI MURAOUR.

Laboratoire Central des Poudres. Paris.

Sommaire. 2014 On a fait détoner dans le vide certains _{explosifs d’amorçage} et, en _particulier, des azotures et fulminates de métaux lourds. On montre la _possibilité d’obtenir par cette méthode des spectres

de raies, que ne sont _pas des _spectres de flamme et dont l’étude doit pouvoir apporter des renseignements

sur le degré d’excitation de l’atome de métal libéré au moment de l’explosion et sur le mécanisme même de

la détonation de ces _explosifs.

Historique. - Malgré

son intérêt l’étude

_spectrale

des luininosités

_{qui accompagnent}

la détonation des

explosifs

n’a

_jusqu’ici

fait

_l’objet

_{que d’un nombre}

res-treint de travaux. Le

_premier

Wâchter

_(Z.

1923,

p.

56)

signale

que si on

_dirige

un

spectro-scope sur la luminosité

_qui

se

_produit

entre deux

cartou-ches

_suspendues

librement et

_qui

détonent simultané

ment, on observe un

_spectre

continu

_(1).

Laffitte

(An-nales de

_Physique,

_1925,

t.

4,

p.

693)

a étudié au

spec-trographe

la détonation de la

_dynamite

dans un tube de

verre. Il a observé un

_spectre

continu sans aucune raie.

Au

_contraire,

en

_{photographiant}

le

_spectre

de la

_région

correspondant

à l’onde de

_choc,

il a _{pu mettre} en

évi-dence

_plusieurs

raies du calcium

₍₅

580 à 5

_600;

.~ ~~5 à

_{4455 ; 4280}

à

_{4320 ; 4 227 ;}

_{3 969 ;}

3

_934).

En intro-duisant un fil de cuivre dans la

_région

de l’onde de

choc il a observé la raie 4 651 de cet élément et avec un fil de

_magnésium

les raies 4480 et 4 352 de

_Mg.

Dans son

_travail,

Laffitte a attribué les luminosités ob-servées au milieu environnant rendu lumineux

_{par le}

passage de l’onde de

choc,

mais à la suite

_{d’expériences}

exécutées dans son _{laboratoire par}

_Patry,

il est revenu sur cette

_{interprétation (Laffitte}

et

_Patry,

C. R.

_1930,

t.

_i9’l,

_p.

_{1335) (Voir}

les détails sur les

_expériences

de

Patry

dans sa

_{thèse, Nancy}

₁₉₃₃₎

et il a _{admis que les}

luminosités avaient pour

origine

une tranche

lumi-neuse des

_produits

de

_{l’explosion}

lancée en avant et se

(t) L’auteur se demande si cette luminosité a _{pour origine} la rencontre des ondes de choc ou la rencontre des gaz émis par

l’explosif, les _expériences que nous avons exécutées avec

1~1. _{Michel-Lévy ont démontré que} ce _phénomène lumineux observée pour la première fois par Siersch en _{1896, attribué par}

Hess à la compression adiabatique de l’air (Pneumatische phéno-men) puis par Beyling et d’autres _{expérimentateurs,} à la

ren-contre _{des gaz incomplètement} brûlées émis par l’explosif, a bien pour origine l’élévation considérable de la température du milieu environnant à la rencontre des deux ondes de choc.

propageant

au début à la même vitesse que l’onde de

choc,

elle-même non lumineuse.

Avec M.

_Michel-Lévy

nous avons _{montré que la}

pre-mière

_{interprétation}

de Laffitte était la

_bonne,

les ré-sultats obtenus par

Patry pouvant

s’expliquer

si on

admet que la luminosité du milieu environnant sub-siste encore,

pendant

un

_temps

très

court,

après

le passage de l’onde de choc

(Voir

3lém. des

_Poudres,

1935,

t.

_XXVI,

_{p. 171.}

Dans un intéressant travail Petrikaln

_(Z.

_Physik,

1926, 37,

p.

610)

a étudié

_{spectroscopiquement}

la

dé-composition

du fulminate de mercure et des azotures de

calcium, strontium,

baryum

et zinc. Dans les condi-tions où Petrikaln a

_opéré,

il y avait d’ailleurs non _pas

détonation mais combustion vive de ces

_produits.

L’auteur a observé les raies suivantes : Fulminate de mercure. - Bandes du

cyanogène.

Raies de mercure: 5460-4358-4046-3662-3654-3650 3341-3131 3125 3025-3023-3021-2967-2893-2805 2 804-2 803

_(ces

trois dernières très

_{faibles) 2}

752-2 653 - Z 6~~. La raie ultime 2 537 est

forte,

élargie

et

ren-versée.

Manquent

avec certitude dans le

spectre 5

791 et 4077.

Manquent

probablement :

3 663 - 3131-3 027-2655.

,4zoture de calcium. - Raies du calcium : 6

717-6 572-4 717-60 i - 455-4 454-4 435-4 434-4

4254

226. Dans le visible :

_spectre

de bandes du

_{type spectre}

de flamme

_(oxyde).

de strontium. - Raies de Sr : 5

535-4962-4 877-4 876-4 72-4 3- 8I3-4 i3- 723-4 607.

Dans le

visible, spectre

de bandes du

_{type spectre}

de flamme

_(oxyde).

Azoture de Raies de Ba : 5 535 - 4 607.

412

Dans le

_visible,

_spectre

de bandes du

_{type spectre}

de flamme

_(oxyde).

Azoture

_basique

de zinc. -- Raies du Zn : 4810

-4 722 - zi 680 - 3 316 - 3 303 - 3282.

Petrikaln

indique

les difficultés

_{d’interprétation}

de

ces

_spectres

et

_souligne

l’intérêt

_qu’il

_{y aurait à}

_opérer

avec les azotures de mercure et

_d’argent,

mais il dé-clare avoir renoncé à

_opérer

avec ces

_composés

à la suite de

_quelques

«

_{désagréables explosions}

»

_(1).

T. Tucholski a

_publié

en 1931 dans le Bulll!tin de

Polonaise des Sciences et des

Lettres,

Série

A,

p. 76, un

_important

travail sur les

_spectres

de métaux _{obtenus par des réactions}

_explosives.

Il a

opéré

sur différents

_{picrates (Na}

- K - Ca - Ba

-Cu -

_Fe)

chauffés

_{jusqu’à explosion}

dans une

_petite

poële

en cuivre

_(~)

ou introduits dans de l’acide

pi-crique,

du collodion ou de la

_{gélatine explosive.}

Pour obtenir des

_spectres

d’une intensité

_suffisante,

Tucholski a été

_obligé

de faire

_{parfois jusqu’à}

100 dé-tonations devant la fente de son

_{spectrographe.}

Voici

ses conclusions :

« Les

_explosions

de

_picrates

donnent des

_spectres

qui

se

_rapprochent

de ceux

_qu’on

obtient dans la flamme

oxydrique,

bien que les

spectres

moléculaires

_(de

Ca - Ba - Cu et

_Fe)

_présentent

certaines différences. On reconnaît dans ces

_spectres,

_{de même que dans} ceux

des azotures

qu’a

observés A.

_Pétrikaln,

un _manque

absolu de raies d’étincelles. Les

_spectres

de détonation

(obtenus

par

exemple

avec la

_gélatine

_expfosive)

_qui

sont

_également

des

_spectres

de flamme, montrent _que

les

_{températures}

_{d’explosion}

des matériaux détonants sont

_comprises

dans les limites de 1900 à 3 200.

Tel était l’état de la

_question

au moment

_où,

avec

M.

_{Michel-Lévy,}

nous avons

_repris

l’étude

_spectrale

des

détonations,

nous avons

_opéré

avec un

_explosif

liquide

extrêmement

_{puissant, mélange}

à combustion

complète

de tétranitrométhane et de

toluène,

placé

dans une

_rigole

circulaire creusée dans un bloc de

laiton et amorcé avec une

_petite

_quantité

de

_perchlorate

du diazo de métanitraniline. Nous avons ainsi réussi à créer dans le milieu environnant une

_aigrette

lumi-neuse, véritable

éclair,

dont la durée est

_toujours

extrê-mement courte, de l’ordre de

_quelques

millionièmes de seconde

_(Voir

Journal de

_1935,

Série

VII,

t.

_6,

_p.

_496).

L’étude

_entreprise

a _{montré que} l’intensité des

phé-nomènes lumineux

_dépend

essentiellement de la nature du gaz

environnant,

le maximum de luminosité étant obtenu dans les gaz de faible chaleur

spécifique

et de forte densité : argon et

_krypton.

_(Les

_{essais n’ont pas} encore été exécutés dans le xénon

_qui

doit donner le maximum de

_{luminosité).}

Les résultats obtenus nous

(1) Signalons dans le même Z. 1926, 38, p. 201, un

travail de K. Gleu sur l’étude _spectrale de la lumière émise par N3Cl se décomposant par passage dans un tube chauffé.

(2) Avec ce dispositif et avec les picrates utilisés Tucholski n’obtenait pas une véritable détonation inais simplement une

déîl4,-ration

yive ,

’

ont amenés _{à conclure que les}

_phénomènes

lumineux observés n’ont pas pour

origine

les gaz chauds émis

par

l’explosif,

mais l’onde de choc et, en

_particulier,

les rencontres d’ondes de choc dans le milieu

envi-ronnant.

Dans une étude

_{théorique entreprise}

à la suite de nos

_expériences

M.

_Jouguet

en

_complétant

la théorie

classique

a _{d’ailleurs montré que l’on}

_{pouvait prévoir}

par le calcul une double influence de la chaleur

spéci-fique

et du

_poids

_{moléculaire du gaz}

_utilisé,

sur la

température

atteinte dans l’onde de choc

_(’).

Le

phé-nomène initial

_{(détonation)}

étant constant, la

tempé-rature dans l’onde de choc doit croître suivant l’ordre

Or,

c’est bien là l’ordre de luminosité croissante que

nous avons observé

C’est sur

_l’aigrette

_lumineuse,

à 20 mm environ

au-dessus de la surface de

_{l’explosif,}

_que nous avons avec

M.

_Michel-Lévy

_braqué

la fente de notre

_{spectrographe}

(Hilger-quartz-petit modèle).

Les clichés obtenus ont

confirmé l’énorme intensité lumineuse atteinte dans

l’argon

et le

_krypton,

_{puisqu’avec}

une seule

_détonation,

soit avec un

_temps

de pose voisin de 4 millionièmes de

seconde,

nous obtenons un

_spectre

continu intense

s’étendant dans l’ultraviolet

_{jusqu’à l’absorption}

_par la

_gélatine

de la

_plaque.

Dans

_{l’oxygène,}

comme dans l’air et dans l’acide

car-bonique

nous avons

_également

_obtenu,

avec 5 et 8

dé-tonations,

des

_spectres

continus mais l’intensité dans l’ultraviolet est _{moindre pour}

_l’oxygène

_{que pour}

l’argon

et encore

_plus

_{faible pour} l’acide

_carbonique

(influence

de la chaleur

_spécifique

_{du gaz} sur la

tempé-rature dans

_l’onde).

Dans le chlore nous avons

_obtenu,

avec une seule

détonation,

un

_spectre

continu intense

(influence

de la forte densité de

_C12)

_présentant

la bande

_{d’absorption}

du chlore. Dans l’azote et dans

l’oxyde

de carbone nous avons

_obtenu,

très

_intenses,

les bandes du

_{cyanogène, qui paraissent}

exister d’ailleurs dans tous les

_spectres.

On retrouve

_également

dans tous les

_spectres

la raie 2478 du carbone CI’.

Par suite de l’af faiblissement du fond

_continu,

les bandes du

_cyanogène

et la raie du carbone

apparais-sent avec une

_{particulière}

netteté

_si,

_opérant

dans

l’argon,

on vise avec le

_{spectrographe}

non le maximum

de luminosité mais la

_{partie supérieure}

de

_l’aigrette

lumineuse

₍₄₀

à 60mm. au-dessus de la surface de

l’explosif).

Le

_{mélange explosif}

utilisé

_{(tétranitrométhane}

+

toluène)

étant

_volatil,

il était

_logique

d’attribuer les bandes du

_cyar.ogène

et la raie du carbone à la

pré-sence dans le gaz environnant de la vapeur de

tétrani-trométhane et de toluène, En

opérant

avec un

_explosif

non volatil

_{(tétranitropentaérythrite)}

nous avons en

effet réussi avec M.

_{Michel-Lévy,}

à obtenir leur

rition à peu

près complète,

les faibles traces

_qui

sub-sistent

_parfois

pouvant

sans doute être attribuées à la flamme de

_l’explosif

_(1).

En

_poursuivant

l’étude nous avons cherché à

obtenir,

avec M.

_{Michel-Lévy,}

les

spectres

de différents métaux.

La théorie formulée

implique

cette

_conséquence

_que, pour obtenir ces

_spectres,

le métal doit être introduit non dans

_{l’explosif,}

mais à l’état de fine division dans le gaz environnant. Les

expériences

exéculées ont

confirmé cette déduction

_{théorique (Voir}

C.

R., 1936,

t.

202,

p. 949 et

203,

p. 316.

Les _{résultats obtenus par cette méthode} se

dis-tinguent

en deux

_{points importants}

des résultats ob-tenus par nos

_{prédécesseurs :}

1. La luminosité est

_{particulièrement}

intense

puis-qu’une

seule détonation _{suffit pour obtenir} un

_spectre

de raies se

_prolongeant

fort loin dans l’ultraviolet.

2. Les

_spectres

obtenus ne sont _{pas des}

_spectres

de

flamme,

mais des

_spectres

de haute

_température

et

ren-ferment même des raies d’étincelles par

exemple

les raies 2304-2335-2348-2529-2635 du

_baryum

_ionisé)

voir

également

le

_spectre

du calcium ionisé

_publié

dans la Note aux C. R. Séance du 15

_juillet

19116 et

_reproduit

plus

loin

_(2).

Au début des recherches exécutées en commun avec

M.

_{Michel-Lévy,}

nous avions étudié au

_{spectrographe}

la détonation de

_granules

et de

_plaquettes

d’azoture de

plomb

et obtenu ainsi un

_spectre

continu

_(moins

intense

que celui observé avec le

_mélange

de tétranitromé-thane et de

toluène,

par suite de la brisance

beaucoup

plus

faible de

_{l’explosif)}

et renfermant certaines raies du

_plomb

soit en

_émission,

soit en

_absorption.

Nous

reproduisons figure

1

_(Planche

hors

_texte)

un

_spectre

ainsi obtenu en visant avec la fente du

_{spectrographe,}

sans

_{interposition}

de

lentille,

une

_plaquette

d’azoture de

_plomb

d’environ

1,5

mm

_{d’épaisseur.}

On _remarquera

le fond continu dû à l’onde de choc

_et,

en émission les

raies 4 245-4 068-3 740-3 683-3 639-3 579 du

_plomb.

L’attribution de la raie 4 2~5 au

_{plomb (raie d’étincelle),}

est d’ailleurs très douteuse et il

_s’agit

très

_probablement

de la raie 4 226 du calcium. On

_distingue

de

_plus

très

nettement,

sur le

_négatif,

les raies sui vantes en

absorp-tion : 2 833-2 802-2 660-2 615. On remarquera la forme

particulière

des raies

_élargies

à leur

base,

sans doute sous l’influence de la

_pression.

( 1) Il _y aurait donc lieu de refaire avec cet explosif les spec-tres obtenus dans l’azote et dans _l’oxyde de carbone qui présen-taient, très intenses, les bandes du cyanogène.

(2~ Les spectres obtenus ne paraissent pas cependant identiques

aux _{spectres d’étincelles,} ceci _{pourrait s’expliquer par deux}

hypothèses différentes : 1. La _température atteinte serait infé-rieure à celle de l’étincelle, d’où une ionisation moins _complète. En _adoptant cette hypothèse il est difficile d’expliquer les fortes luminosités observées. 2. La _température atteinte est très élevée mais l’ionisation est freinée par la haute pression qui existe

dans l’onde de choc. On devrait dans ce cas observer le

dépla-cement connu de certaines raies sous l’influence de la _presfion,

mais un tel déplacement ne _pourrait être mis en évidence qu’en opérant avec nn spectrographe beaucoup plus dispersif que celui que nous _possédons.

Etude de la détonation dans le vide. - En colla-boration avec Schumacher nous avons _{montré que les}

explosifs d’amorçage

et en

_particulier

l’azoture de

plomb,

détonent dans le vide par

simple

inflammation

au contact d’un fil

rougi.

Nous avons

_jugé

intéressant

d’effectuer une étude

_spectrale

de ces détonations dans

le vide. On

pouvait

en effet s’attendre à la diminution

de

_{l’intensité,}

ou même à la

_disparition

du fond continu

dû à l’onde de choc et d’autre

_part,

à une durée

_plus

grande

de la

_{luminosité, conséquence}

_{d’une vie moyenne}

plus longue

de l’atome

_métallique

excité. Comme le

montre le

spectre

(fig. 2)

obtenu avec l’azoture de

_plomb

détonant dans le

_{vide, l’expérience}

a confirmé ces

dé-ductions. Sauf

_l’emploi

du vide ce

_spectre

a été exécuté dans les mèmes conditions que le

spectre

(fig. i ) ,

mêmes dimensions de la

_plaquette

d’azoture et même hauteur de la fente du

_{spectrographe.}

On remarquera la hau-teur

_beaucoup

_{plus. grande}

des raies due à la

persis-tanee de la luminosité de l’atome de Pb

_excité,

on notera aussi que le

spectre

s’étend

_{beaucoup plus}

loin dans l’ultraviolet.

Fig. A.

Le

_dispositif

utilisé dans cette

_expérience

est

repré-senté

_figure

A. Il consiste en un tube

_cylindrique

de laiton de 158 mm de hauteur et de 67 mm de diamètre muni d’une fenêtre en

_{quartz transparent}

de 140 mm

de

hauteur,

de 9 mm de

_largeur

et de

2,5

mm

d’épais-seur. Ce

_cylindre

_repose sur un socle en acier muni

d’une tubulure de vide et de deux bornes

_permettant

de conduire le courant au fil de

_{platine qui}

doit enflammer

l’explosif.

Ce

_dernier,

environ 0,9 g, est

_placé

sur la face

_supérieure

d’un

_{petit cylindre}

d’acier de 27 mm

de diamètre et de 34 mm de hauteur

_placé

au centre du socle. L’étanchéité de

_l’appareil

est obtenue en coulant de la

_paraffine

dans la

_rigole

R.

Pour exécuter

_{l’expérience}

on fait dans le

_cylindre

414

plaquette d’explosif

et _presque en contact de la fenêtre de

_quartz

la fente du

_{spectrographe}

₍₁₎

_après

avoir

ouvert,

dans

_{l’obscurité,}

le châssis du

_{spectrographe,}

on

provoque, en faisant

_rougir

le

_fil,

la détonation de

l’ex-plosif.

On observe à ce moment, sur toute la hauteur de la

_fenêtre

de une vive luminosité. On ferme ensuite le

_châssis,

on démonte

_l’appareil

et on

_répète

l’expérience,

car environ 10 détonations successives sontnécessaires pour obtenir un

_spectre

de bonne inten-sité. Il

_n’y

a d’ailleurs aucun intérêt à

_dépasser

ce

nombre de détonations car

_après

_explosions

le

quartz

est fortement

_dépoli,

tout au moins dans sa

partie

inférieure située en face de

_{l’explosif,}

et il est

nécessaire de lui faire subir un nouveau

_polissage.

Ce

phénomène d’attaque superficielle

du

_quartz

est

parti-culièrement accentué avec l’azoture de

_{plomb. Après}

la détonation le vide n’existe naturellement

_plus

dans le

cylindre,

la

_pression

étant alors voisine de 30 à 40 min

de mercure, suivant la

quantité

d’explosif

utilisé. Au moment de

_{l’explosion,}

_{alors que les gaz} ne sont _pas encore

_refroidis,

cette

_pression

_peut

être de l’ordre de

1/2 atm. (en

supposant

une

_répartition

uniforme de la

pression).

Pour l’étude de la durée de la luminosité se

reporter

à la note _que nous avons

_rédigée

en commun avec 1B1..A.ndré

_Langevin.

Cette durée est de l’ordre de 1 à 3 millièmes de sec. Nous

reproduisons

ici

quel-ques

spectres

obtenus avec le

_dispositif

_que nous venons de décrire.

_{On remarquera}

_que tous ces

_spectres

sont des

_spectres

de raies. Ce fait est à

_rapprocher

d’un résultat fort intéressant _{obtenu par M. Vaudet} au labo-ratoire de M. Cotton. Cet

_{expérimentateur n}

en effet

montré que

si,

en

_déchargeant

un condensateur dans

un fil

_fin,

on obtient à l’air libre un

_spectre

continu intense

_(méthode

du fil

_{explosé d’.Anderson),lâ}

même

expérience

exécutée dans le vide donne naissance à un

spectre

de raies.

Voici

_{quelques longueurs}

d’ondes relevées sur nos

spectres

(2).

Spectre

de la détonation de l’azoture de

_plomb.

-

Figure

2 bis.

Raies du

_{plomb : 4 168-4}

058-3 740-3 671-3 640-3 573-2 873-573-2 833-573-2 8573-23-573-2 80573-2-573-2 697-573-2 663-573-2 650-573-2 6573-28-573-2 614-2 577-614-2 476-614-2 446-614-2 411-614-2 394.

On

_distingue

_également

les raies 4 226 et 3 968-3933 du calcium et les raies 3 2 i7-3 27 fi, du cuivre.

Sur le cliché ne

_2,

exécuté avec un

_{quartz neuf,}

on

distingue

un

_{plus grand}

nombre de raies dont l’identi-fication est _{rendue très difficile par la faible}

_dispersion

du

_{spectrographe}

et la

_présence

_possible

des

_impuretés.

Quelques-unes

de ces raies très

_{faibles, pourraient}

peut-être

être attribuées à des raies d’étincelle du Pb mais cette identification est très douteuse et il sera

(1) HILGR. Petit modèle à _prisme de _quarlz. Nous avons utilisé des plaques Ilford Zénith non _{orthochrornatiques.}

(2) L’appareil étant très peu dispersif il _peut y avoir confusion pour des raies rapprochées.

nécessaire pour trancher cette

question

d’opérer

avec

spectrographe

plus dispersif,

l’étude actuelle ne pou-vant être _{considérée que} comme une étude

prélimi-naire.

Spectre

de la détonation de l’azoture et du fulminate

_{d’argent. - (Voir fig.}

_3).

Ces

_spectres

sont

_identiques.

L’existence des bandes du

_cyanogène

dans le

_spectre

de détonation de l’azoture de

_{Ag, qui}

ne

contient pas de

carbone,

a

_peut-être

_pour cause la

pré-sence dans notre

_appareil

d’une trace de carbone

(paraffine)

(’ ).

On a constaté la

_présence

des raies suivantes :

Raies de

_{l’argent :}

810-3 681-810-3 50 t-810-3 810-38810-3-810-3 280-810-3 1810-30-2 824-2 721-2 810-375-2 810-309.

Bandes du

_{cyanogène :}

4 216-3 883-3 590.

On

_aperçoit

en outre

_quelques

raies du calcium et du cuivre.

Les raies de

_l’argent

identifiées sont des raies

d’arc.

On constate l’absence des raies d’étincelles 2 330-2

4ii-2 438-4ii-2 448,

que nous avions obtenues avec M.

Michel-Levy,

en

_provoquant

une rencontre d’ondes de choc

dans de

_l’argon

contenant

_Ag

en

_suspension.

Spectres

de la détonation des azotures mercu-reux et

_mercuriques

_~2).

-

(Voir fig. 4).

Ces

_spectres

sont

_identiques,

on a observé les raies suivantes dans le

_spectre

de l’azoture

_{mercurique qui}

est le mieux

réussi :

Raies du mercure : 4916

_(douteux)-4

358-4 047

_(la

raie 4078 est très

_douteuse)

3 906-3 654-55-3 341-3131-26-3 026 2 907 -2894-2 803 ou 2 80t)-2 753

₍₂₆₉₈

est

abstent) 2653

ou 55-2 576 extrêmement

_{faible, 2536}

ou

34 peu

intense, 2 482,

très faible.

On constate en outre la

_présence

des bandes du

cyanogène

(voir

la remarque relative à l’azoture

d’ar-gent)

des raies du calcium 226-3 968-3 933 et à la limite de visibilité 3179-3

159,

enfin des raies du cuivre 3 247 et 3 ~7 4 et du

_{magnésium 2}

795 et 2 852.

(t) On sait _qu’il suffit de traces très faibles de earbonne pour faire _apparaitre, en _{présence d’azote,} le spectre du _cyanogène. C’est ainsi que la combustion d’un _mélange de N1 0 et de H2 donne les bandes du _cyanogène, si _{l’hydrogène} est amené par

un tube de caoutchouc.

(2) Avec les azotures de mercure et en _particulier avec

l’azo-ture mercurique, nous avons observé un _phénomène fort curieux :

en _général l’azoture ne détone _pas au moment où le fil _rougit. Par suite du dégagement gazeux, consécutif à une

décomposi-tion _thermique, les cristaux sont chassés à une certaine distance du fil et forment autour de celui-ci une gaine en partie fondue. Si alors on _coupe le courant on observe, parfois après plus de

30 sec, la détonation de l’explosif. Ce _phénomène est dû à la

rupture, pendant la période de refroidissement, de la masse

fondue qui entoure, à distance. le fil de _platine. Nous avons en

effet _{constaté, après} une expérience durant laquelle la

détona-tion n’avait pas eu _{lieu, que la} masse _agglomérée détone au

Spectres

de combustion et de détonation du

fulminate. - On sait que le fulnlinatc de mercure

brûle en

_petites

_quantités

sans détoner. Pour obtenir

un

_spectre

de détonation nous avons

_opéré

sur un

mélange

du

_perchlorate

de diazo de métanitraniline et

de fulminate de mercure. Le

_spectre

obtenu dans ces

conditions est

_reproduit

_figure

5. Il est intéressant de

rapprocher

ce

_spectre

de celui obtenu en faisant brûler à l’air libre du fulminate de mercure devant la fente du

spectrographe (fig. 6),

spectre

déjà

étudié par Pétrikaln. Sauf unc différence d’intensité duc à la différence des

temps

de pose

(10

combustions au lieu de I 0

_{détonations),}

on constate que ces

_spectres

sont

_identiques.

On

_peut

t

identifier les raies suivantes de

_{Hg :}

4916 4

38-4047-3 654

_{(très faible),}

3 650-3 31.1-3 9 31-6-3 026-2967-2 894

(très faible),

2805 extrêmement

faible, 2753

faible,

2 ô53-55

faible, 2

576 extrêmement

_{faible, 2}

51§lJ

_forte,

élargie

et renversée.

On observe en outre la

_présence

_{des bandes du}

cya-nogène

et de raies du

_calcium,

du cuivre

₍₃

274 et

3

₂₄₇₎

et du

_Mg,

en

_particulier

de la raie fil 848.

Tous les

_spectres

obtenus avec les

_composés

du

mercure, azotures ou

_fulminates,

_paraissent

iden-tiques,

on _{y constate l’absence des raies d’arc du}

mer-cure ~ 698 et 4078

À,

cependant

cette dernière est

peut-être

présente,

très

faible,

dans le

_spectre

de déto-nation de l’azoture

_mercurique.

L’absence de la raie 407ti dans le

_spectre

de combustion du fulminate de

mercure avait

_déjà

été

_signalée

par Petrikaln. Avec l’indécision que

comporte

la faible

_dispersion

de notre

spectrographe

il

_paralt

_{d’ailleurs y avoir identité entre}

nos

_spectres

de mercure et _{celui obtenu par Petrikaln.}

Sauf en ce

_qui

concerne l’absence de la raie

_4078,

les

spectres

obtenus se

_rapprochent

_beaucoup

de celui de la

_lampe

_{à vapeur de} mercure

_pris

au moment même de

_l’allumage

et avec un

_temps

_{de pose court.}

Le fulminate

_comprimé

pouvant

brûler dans le vide

(voir

Muraour et Schumacher. C.

_R.,

t.

_198,

_p.

_116i,

1934)

nous avons

_essayé

d’obtenir le

_spectre

de cette combustion

_qui

s’effectue avec une lumière

_rougeâtre,

mais même

_{après 5}

combustions

_successives,

nous

n’avons obtenu aucun

_spectre

sur les

_plaques

_que nous avons utilisées

_(Ilford,

_Zénith,

650

HD,

non

orthochro-matique).

C’est à

_peine

si l’on

_{peut distinguer}

sur les clichés la bande

_principale

du

_cyanogène

_(;).

En effec-tuant la combustion dans un vide

_{partiel (300}

mm de

Hg)

nous avons obtenu sur le cliché les bandes du

cya-nogène

et les raies du

calcium,

niais les raies dit

"ter-cure sont invisibles.

Cette absence des raies du mercure n’est d’ailleurs pas

extraordinaire,

car on _{sait que le} mercure ne

donne pas, même au chalumeau

_oxhydrique,

de

spec-tre de flamme. Ces résultats nous

_paraissent

fort

inté-(1) Nous avons d’ailleurs constaté que dans le vide le com-’

primé de fulminate se _{décompose parfois} totalement sans donner naissance à une luminosité notable. On observe dans ce cas la formation d un _{dépôt qui n’est pas de} teinte grise (Hg) mais de

teinte brune. Il est donc probable qu’il existe plusieurs équations

de décomposition du fulminate dans le vide.

ressants,

car ils montrent

_qu’à

mesure _que la

combus-tion du fulminate se

_rapproche

du

_régime

détonant

_(à

l’air

libre,

la combustion du fulminate se transforme

très facilement en

_{détonation),}

l’atome de

_Hg

est libéré avec un

_degré

d’excitation de

_plus

en

_plus

élevé.

Spectre

de la détonation dans le vide d’un

mélange

d’azoture de

_plomb

et d’azoture de

cal-cium. -- En collaboration

avec M.

_Michel-Lévy

(C’.li.,

séance du 15

_juillet

_i~36),

nous avons _{montré que par} rencontre d’ondes de choc dans de

_l’argon

contenant

en

_suspension

du calcium on obtient un

_spectre

intense du calcium ionisé. Nous

_reproduisons

ici ce

_spectre

dans

_lequel

on _remarque

_{(spectre central)}

les raies suivantes du calcium

_(fig.

_7).

Ce

_spectre

a été obtenu avec une seule

_détonation,

on _remarquera l’intensité

_{particulière}

des doublets du

calcium

ionisé,

en

_particulier

3 737-3 706

qui

n’existe

pas dans le

spectre

d’arc

_(Eder

et

_Valenta)

et 3 l. î 9-3159.

Ce

_spectre

de détonation est encadré par un

_spectre

de combustion obtenu en faisant brûler devant la

fente du

_{spectrographe}

un

_mélange

_{d’hexogène (dérivé}

nitré de

_{l’hexaméthylènetétramine)}

et d’oxalate de calcium

_(1).

_{On remarquera que dans} ce

_spectre,

la raie 4 226 de CaI est

_plus

_{intense que le doublet 3}

968-3 9968-3968-3 de Caψ-34;. On notera

_également

l’absence des autres doublets du calcium ionisé.

En vue _{de comparer les}

_{températures}

atteintes d’une

part

dans la rencontre des ondes de choc dans

l’ar-gon ; d’autre

part

dans la détonation des

_explosifs

d’amorçage

dans le

_vide,

nous avons exécuté une

expérience

en faisant détoner dans

_{l’appareil déjà}

décrit de l’azoture de

_plomb

additionné d’une

_petite

quantité

d’azoture de calcium.

Nous

_reproduisons

_{(fig. 8)}

le

_spectre

obtenu avec

10 détonations

_(2).

_{On remarquera que si le doublet} 3 968-3 933 est

_intense,

_plus

_{intense que dans le}

_spectre

de

flamme,

par contre les doublets 3737-3706 et 3 t79-3 159 sont absents ou à la limite de

visibilité,

alurs _que leur intensité est très

_grande

dans le

spectre

obtenu par rencontre d’onde de choc dans

l’argon.

Les

_spectres

de détonation dans le vide des

_explosifs

d’amorçage

sont donc intermédiaires entre les

_spectres

de flamme et les

_spectres

obtenus dans

_l’argon

_par ren-contre d’ondes de

_choc;

ils semblent être très

ana-logues

aux

_spectres

d’arc.

En résumé nos

_expériences

montrent t la

_possibilité

d’obtenir des

_spectres

de raies en faisant détoner dans

le vide des

_explosifs

_{d’amorçage}

contenant un atome

(1) L’hexogène a été choisi à cause de la haute température

de sa flamme.

(~) On doit noter que la durée de la lumiuosité est déjà pour

416

métallique.

Les

_spectres

ohtenus ne sont pas des

spectres

de

_flamme,

mais

_plutôt

des

spectres d’arc,

ils

sont

_beaucoup

_{moins lumineux que} ceux _{obtenus par}

rencontre d’ondes de choc dans de

_l’argon

contenant un métal ou un sel

_métallique

en

_{suspension ;}

10 déto-nations successives ne

_permettant

_{pas d’obtenir} un

spectre

aussi intense que celui obtenu avec une seule détonation dans

_l’argon.

Si l’on en

_{juge d’après}

l’intensité relative des raies

du calcium dans le

_spectre

obtenu en faisant détoner

un

_mélange

d’azoture de

_plomb

et d’azoture de

cal-cium et

_d’après

le

spectre

obtenu avec l’azoture

d’ar-gent,

le

_degré

d’ionisation atteint est inférieur à celui obtenu par la rencontre d’ondes de choc dans

l’argon ;

résultat conforme à la théorie formulée pour

expliquer

l’origine

de ces derniers

_spectres.

L’étude des

_spectres

_{obtenus par cette nouvelle} méthode nous

_paraît

_{pouvoir apporter}

des

renseigne-ments intéressants sur le

_degré

d’excitation de l’atome

de métal libéré au moment de

_{l’explosion}

et sur le mécanisme même de la détonation des

_explosifs

d’amorçage.

Manuscrit reçu le 17 juillet 1936.

LÉGENDES DES FI(,-UPES DE LA PLANCHE

Fig. 1. _(Exp. no _13). - 22 détonations d’azoture de

plomb à

l’air _{libre, image} renversée.

Fig. 2. (Exp. no _5). - 10 détonations d’azoture de Pb dans le vide.

Fig. 2 bis. _(Exp. no 11). - 10 détonations d’azoture de

plomb

dans le vide. Spectre de référence : arc au mercure.

Fig. 3. _(Exp. no _16). -- 9 détonations d’azoture

d’argent dans le vide.

Fig. 4. (Exp. no 20). - 9 détonations d’azoture

mercurique dans le vide. Spectre de référence : arc au mercure.

Fig. 5.

_(Exp.

no ₃₂₎ - 10 détonations dans le vide d’un

mélange

du _perchlorate de diazo de métanitraniline et de fulminate de mercure. _Spectre de référence : arc au mercure.

Fig. 6. - 10 combustions à l’air libre de fulminate de mercure.

Spectre de référence : arc au mercure.

Fig. ’7 -

Spectre de référence : combustion d’un _mélange d’hexogène (dérivé nitré de _{l’hexaméthyléne tétramine)} et

d’oxalate de calcium. Au centre : Rencontre d’ondes de choc dans de _l’argon contenant du calcium en _suspension.

raies : a

3159

l _Cal’ g 2811 OH b

3119

h 3064 OH c

_370fi

_¡ p 11 h 3U6-~ OH d

3~3~ ; (

a _{i 4226 Cal} e

₃₉₃₃

_l II f

3968 ~

Ca j 5588 Ca’

Fig. 8. _(Exp n" _41). - 12 détonations dans le vide d’un

mélange