L'univers de la Pyrotechnie

LA COMBUSTION

La combustion résulte du mélange d’un combustible et d’un comburant en présence d’oxygène.

On appelle COMBUSTIBLE toutes substances étant capable de générer de la chaleur (Calories) en présence d’Oxygène.

Exemple : Soufre, Charbon (source de carbone), Sucres, etc…

De même, on appelle COMBURANT toutes substances étant capable de permettre la combustion d’un combustible. Autrement dit, il va fournir l’oxygène nécessaire à la combustion.

Exemple : Nitrates, Chlorates, Peroxydes, etc…

Pour provoquer la combustion, il faut fournir une énergie de départ. Elle n’est que très rarement spontanée (car très dangereux). Ici, on utilisera le feu comme source d’énergie calorifique (mèche). On peut aussi utiliser le courant électrique pour générer de la chaleur (commandes à distance utilisées lors de grands feu d’artifice).

« Mais pourquoi n’utilise t-on pas l’oxygène de l’air comme comburant ??? »

Car l’oxygène n’est pas présent en assez grande quantité. Pour créer une propulsion ou une explosion, il faut un grand apport d’oxygène qui ne peut être apporté que par le mélange Combustible-Comburant, créant ainsi en un temps très court la production massive d’oxygène.

Les comburants doivent bien sûr contenir de l’oxygène, on dit qu’ils sont oxydants. Le combustible, lui, est réducteur. On parle d’Oxydoréduction.

L'OXYDORÉDUCTION

L’oxydoréduction est une double réaction chimique où se produit simultanément une Oxydation et une Réduction.

L’oxydation a lieu lorsque l’oxydant capte un électron sur le corps qui s’oxyde et la réduction a lieu lorsque le réducteur cède un électron au corps qui est réduit.

Ce type de réaction implique donc un transfert d'électrons entre l'oxydant et le réducteur.

Le mélange pyrotechnique contient un composé oxydant (nitrates, chlorates, perchlorates), qui libère de l'oxygène, et un composé réducteur (soufre, carbone, magnésium), qui capte l'oxygène et sert de combustible. La réaction commence par le transfert d'électrons du combustible (réducteur) vers l'oxydant. Au cours de cette réaction d'oxydoréduction, les atomes du combustible se lient aux atomes d'oxygène libérés par l'oxydant et forment des produits plus stables que les produits initiaux. (Ces produits formés sont le plus souvent du dioxyde de soufre SO2 ou du dioxyde de carbone CO2). Ce gain de stabilité des produits s'accompagne d'un dégagement d'énergie, sous forme de chaleur.

VITESSE DE RÉACTION (CINÉTIQUE CHIMIQUE)

Plus le composé pyrotechnique est homogène et dans un espace restreint, plus la réaction sera rapide. Les deux principaux facteurs influencent la vitesse sont la Pression et la Température. Par exemple, allumez de la Poudre Noire dans un milieu à pression ambiante et dans un milieu clos et fermé (tube) créera un effet totalement différent : dans le premier cas, la poudre va se consumer en brûlant et en crépitant, dans le second cas, elle va exploser.

C’est la vitesse de réaction qui différencie un type d’artifice : Les fusées à détonation correspondent à une combustion rapide/instantanée tandis que les fontaines et les feux de Bengale correspondent à une combustion lente.

LES COULEURS ET LA LUMIÈRE

Les différents panels de couleurs que l’on perçoit durant un feu d’artifice sont dus à l’émission atomique et/ou moléculaire, ou encore l’incandescence.

Je m’explique : Certaines molécules (ou atomes) sont capables, lorsqu’elle sont « excitées » soit en présence d’une certaine quantité d’énergie ou de lumière, d’émettre à leur tour une longueur d’onde visible par l’œil humain (entre 380nm et 780 nanomètre (nm)). La longueur d’onde définit la couleur du rayon lumineux. Allant du rouge au violet (panel de l’arc en ciel).

Chaque corps émet une longueur d’onde, et donc une couleur spécifique.

Exemple :

- Le CUIVRE corresponds à une couleur BLEUE

- Le SODIUM JAUNE

- Le POTASSIUM VIOLETTE

- Le STRONTIUM ROUGE

- Le BARYUM VERTE

- Le CARBONE DORÉE

On peut ainsi créer un large éventail de couleur en combinant plusieurs composés !

Exemple : BARYUM + CUIVRE = Couleur Bleu clair (Cyan)

LE BRUIT

Le bruit entendu est toujours lié à une déflagration produite par la combustion. Les bruits de sifflets sont obtenus par une légère compression accompagnée d’une fine sortie induisant le sifflement de l’air.

Comme je l’ai mentionné avant dans la partie « Classification », les marrons d'air sont des bombes purement sonores accompagnées parfois d’un flash. Ils peuvent atteindre environs 75mm de diamètre et sont déjà beaucoup plus puissant que de simple pétard.

LES FUMIGÈNES

La fumée produite par certaines réactions est le résultat de combustions incomplètes qui se disperse dans l'air en fines particules. Elle peut être de plusieurs couleurs selon les colorants organiques utilisées. Les fumigènes servent principalement aux animations LASER.

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		LA COMBUSTION La combustion résulte du mélange d’un combustible et d’un comburant en présence d’oxygène. On appelle COMBUSTIBLE toutes substances étant capable de générer de la chaleur (Calories) en présence d’Oxygène. Exemple : Soufre, Charbon (source de carbone), Sucres, etc… De même, on appelle COMBURANT toutes substances étant capable de permettre la combustion d’un combustible. Autrement dit, il va fournir l’oxygène nécessaire à la combustion. Exemple : Nitrates, Chlorates, Peroxydes, etc… Pour provoquer la combustion, il faut fournir une énergie de départ. Elle n’est que très rarement spontanée (car très dangereux). Ici, on utilisera le feu comme source d’énergie calorifique (mèche). On peut aussi utiliser le courant électrique pour générer de la chaleur (commandes à distance utilisées lors de grands feu d’artifice). « Mais pourquoi n’utilise t-on pas l’oxygène de l’air comme comburant ??? » Car l’oxygène n’est pas présent en assez grande quantité. Pour créer une propulsion ou une explosion, il faut un grand apport d’oxygène qui ne peut être apporté que par le mélange Combustible-Comburant, créant ainsi en un temps très court la production massive d’oxygène. Les comburants doivent bien sûr contenir de l’oxygène, on dit qu’ils sont oxydants. Le combustible, lui, est réducteur. On parle d’Oxydoréduction. L'OXYDORÉDUCTION L’oxydoréduction est une double réaction chimique où se produit simultanément une Oxydation et une Réduction. L’oxydation a lieu lorsque l’oxydant capte un électron sur le corps qui s’oxyde et la réduction a lieu lorsque le réducteur cède un électron au corps qui est réduit. Ce type de réaction implique donc un transfert d'électrons entre l'oxydant et le réducteur. Le mélange pyrotechnique contient un composé oxydant (nitrates, chlorates, perchlorates), qui libère de l'oxygène, et un composé réducteur (soufre, carbone, magnésium), qui capte l'oxygène et sert de combustible. La réaction commence par le transfert d'électrons du combustible (réducteur) vers l'oxydant. Au cours de cette réaction d'oxydoréduction, les atomes du combustible se lient aux atomes d'oxygène libérés par l'oxydant et forment des produits plus stables que les produits initiaux. (Ces produits formés sont le plus souvent du dioxyde de soufre SO2 ou du dioxyde de carbone CO2). Ce gain de stabilité des produits s'accompagne d'un dégagement d'énergie, sous forme de chaleur. VITESSE DE RÉACTION (CINÉTIQUE CHIMIQUE) Plus le composé pyrotechnique est homogène et dans un espace restreint, plus la réaction sera rapide. Les deux principaux facteurs influencent la vitesse sont la Pression et la Température. Par exemple, allumez de la Poudre Noire dans un milieu à pression ambiante et dans un milieu clos et fermé (tube) créera un effet totalement différent : dans le premier cas, la poudre va se consumer en brûlant et en crépitant, dans le second cas, elle va exploser. C’est la vitesse de réaction qui différencie un type d’artifice : Les fusées à détonation correspondent à une combustion rapide/instantanée tandis que les fontaines et les feux de Bengale correspondent à une combustion lente. LES COULEURS ET LA LUMIÈRE Les différents panels de couleurs que l’on perçoit durant un feu d’artifice sont dus à l’émission atomique et/ou moléculaire, ou encore l’incandescence. Je m’explique : Certaines molécules (ou atomes) sont capables, lorsqu’elle sont « excitées » soit en présence d’une certaine quantité d’énergie ou de lumière, d’émettre à leur tour une longueur d’onde visible par l’œil humain (entre 380nm et 780 nanomètre (nm)). La longueur d’onde définit la couleur du rayon lumineux. Allant du rouge au violet (panel de l’arc en ciel). Chaque corps émet une longueur d’onde, et donc une couleur spécifique. Exemple : - Le CUIVRE corresponds à une couleur BLEUE - Le SODIUM JAUNE - Le POTASSIUM VIOLETTE - Le STRONTIUM ROUGE - Le BARYUM VERTE - Le CARBONE DORÉE On peut ainsi créer un large éventail de couleur en combinant plusieurs composés ! Exemple : BARYUM + CUIVRE = Couleur Bleu clair (Cyan) LE BRUIT Le bruit entendu est toujours lié à une déflagration produite par la combustion. Les bruits de sifflets sont obtenus par une légère compression accompagnée d’une fine sortie induisant le sifflement de l’air. Comme je l’ai mentionné avant dans la partie « Classification », les marrons d'air sont des bombes purement sonores accompagnées parfois d’un flash. Ils peuvent atteindre environs 75mm de diamètre et sont déjà beaucoup plus puissant que de simple pétard. LES FUMIGÈNES La fumée produite par certaines réactions est le résultat de combustions incomplètes qui se disperse dans l'air en fines particules. Elle peut être de plusieurs couleurs selon les colorants organiques utilisées. Les fumigènes servent principalement aux animations LASER. . . Retour Accueil .

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