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Jouer avec le feu

La science de la pyrotechnie
08/08/2018
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photo: ginosphotos1@depositphotos.com


Tu as sûrement déjà admiré le ballet de couleurs et de formes magnifiques d’un spectacle de feux d’artifices. Leur variété est impressionnante, mais ça n’a pas toujours été le cas. Il faut savoir que, jusqu’au début du 19e siècle en Europe, il n’y avait que des feux de couleur blanche ou jaune. C’est l'essor de la chimie qui a permis de développer de nouvelles gammes plus impressionnantes.

Malgré leur complexité, les feux d’artifices existent depuis le 7e siècle. Ce sont les chinois qui possédaient le secret de leur fabrication. Ils les utilisaient pour chasser les mauvais esprits lors de grandes célébrations. Grâce à la science moderne, on a amélioré – et on continue de le faire -  les techniques de fabrication qui donnent des formes et des couleurs bien particulières.

L’élément clé de la réalisation d’un feu d’artifice, c’est la pyrotechnie. Il s’agit du mélange de différentes substances qui permettent de produire chaleur, lumière, sons et gaz, incluant une source d’oxygène pour alimenter la réaction. Un bon fabricant de feux d’artifice contrôle tous ces paramètres. Comme tu le sais déjà sûrement, il faut de l’oxygène pour entretenir une flamme. Or, pour que l’explosion de lumière soit impressionnante, il faut atteindre une température considérable et l’oxygène de l’atmosphère n'est pas suffisant. Après tout, il ne représente que 21% du volume de l’air. Dans le mélange du feu d’artifice, il y a donc des composés qui renferment une grande quantité d’O2 et qui jouent le rôle d’oxydant.

Il y a également bien sûr un carburant. Il s’agit souvent de poudre noire, un peu comme celle que l’on utilisait autrefois dans les fusils. Puis, vient un ingrédient principal pour déterminer la couleur : les sels ! Un sel est toujours composé de deux éléments chimique. Lorsque l’un d’entre eux est un métal, il dégage une couelur particulière lors de sa combustion. Par exemple, le cuivre (Cu) du sulfate de cuivre (CuSO4) donnera une couleur bleue, tandis que le strontium (Sr) du chlorure de strontium (SrCl2) produira une couleur rouge. Sans les sels appropriés, impossible d’avoir le ballet de couleurs.

Mais l’explosion n’est pas tout, il y a aussi la propulsion ! En plus du feu d’artifice proprement dit, il y a d’abord la combustion d’une première section qui sert à envoyer la fusée en altitude. Certains feux d’artifice montent très haut, d’autres explosent presque immédiatement. Tout dépend de la longueur de la tige, un peu comme pour la dynamite. Plus la mèche avec le combustible de départ est longue, plus la fusée monte haut avant d’exploser. Les feux d’artifices sont donc habilement compartimentés. Il est même possible de les compartimenter de manière à ce que la première explosion allume des sous-compartiments qui se détachent pour aller exploser séparément les uns des autres, ce qui donne de magnifiques étoiles géantes qui explosent en deux temps.

La pyrotechnie est un art somme toute complexe, qu’il faut bien sûr laisser aux professionnels.
 





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