Vue d'ensemble. L'Europe n'a entendu parler de la poudre à canon qu'à la fin du XIIe siècle. À ce moment-là, les Chinois avaient perfectionné le «canon à canon» et le canon. Cependant, il n'a pas été inventé par des personnes à la recherche de meilleures armes ou même d'explosifs, mais par des alchimistes à la recherche de l'élixir d'immortalité.
Salpêtre. La poudre à canon contient trois ingrédients principaux: le nitrate de sel ou de potassium, le soufre et le charbon de bois. Bien avant que le salpêtre ne puisse être utilisé comme composant d'explosifs, il était utilisé pour sa capacité à transformer les minerais en liquide et à dissoudre d'autres minéraux indissolubles, comme le cinabre, en solutions aqueuses. Le salpêtre a été utilisé à cette fin au moins au deuxième siècle avant notre ère, ainsi que pour un fondant pour aider les processus métallurgiques. Le test de la flamme de potassium est crucial pour détecter le salpêtre, qui brûle avec une flamme violette ou violette. Ce test du vrai salpêtre a été utilisé en Chine au moins au troisième siècle de notre ère, et le test a été effectué en plaçant un échantillon du salpêtre sur un morceau de charbon de bois et en le regardant brûler. Sheng Xuanzi, dans son livre Manuel illustré sur le contrôle du mercure (1150), ont décrit les détails de ce type de procédure.
Soufre. Les Chinois avaient la capacité de purifier le soufre au deuxième siècle de notre ère. Au XIe siècle, les Chinois avaient identifié la méthode d'obtention du soufre pur en grillant des pyrites de fer empilées avec des briquettes de charbon dans un four en terre. En 1067, l'empereur Song a publié un édit interdisant la vente aux étrangers de soufre ou de salpêtre et la production privée des deux produits. Les grandes entreprises privées de ces produits ont donc été forcées de fermer leur entreprise et le gouvernement a établi un monopole.
Mélange. Avec le salpêtre, le soufre, le charbon de bois facilement disponible et d'autres substances, il était inévitable que les alchimistes finiraient par assembler ces choses et inventer la poudre à canon. Vers le milieu du VIIe siècle, les alchimistes chinois ont fait quelques préparations, qui comprenaient du soufre et du salpêtre, mais ils n'étaient pas inflammables. Au début du neuvième siècle, les Chinois avaient identifié la méthode pour soumettre l'alun par le feu grâce au mélange de deux onces de soufre, deux onces de salpêtre et une once d'herbe séchée d'agripaume, qui contiendrait suffisamment de carbone pour faire s'enflammer ce mélange. soudainement et s'enflamme, bien qu'il n'explose pas réellement.
Protogunpowder. Le premier enregistrement textuel d'une formule de proto-poudre à canon se trouve dans un livre intitulé Bases secrètes de l'étrange Dao de la véritable source des choses, publié en 850 et conservé dans la grande collection de littérature taoïste. Le livre comprenait trente-cinq formules d'élixir dangereux, dont trois impliquaient du salpêtre. Par conséquent, 850 alchimistes chinois avaient créé une formule qui peut être véritablement décrite comme un mélange de poudre à canon.
Trois formules. Ce n'est qu'en 1040 qu'une véritable formule de poudre à canon a été publiée pour la première fois. Certes, la vraie poudre à canon et ses utilisations étaient connues à cette époque depuis au moins 100 ans. Trois formules de poudre à canon ont été identifiées pour trois armes différentes: une bombe quasi-explosive à lancer par une sorte de catapulte; une bombe en feu avec des crochets qui pourraient s'accrocher aux structures en bois et les incendier; et une boule de fumée empoisonnée pour la guerre chimique. La poudre à canon contenue dans ces armes n'était pas explosive mais brûlait avec une combustion soudaine et étincelante, créant un bruit comme une fusée. La bombe ne contenait pas encore assez de salpêtre pour exploser.
Petite explosion. Dans le mélange de poudre à canon, quelles qu'en soient les proportions, c'est le soufre qui réduit la chaleur d'allumage à 250 ° C et, lors de la combustion, élève la chaleur jusqu'au point de fusion du salpêtre (335C). Cela aide également à augmenter la vitesse de combustion, mais l'élément explosif de la poudre à canon est le salpêtre, qui brûle à des vitesses différentes, même seul. La poudre à canon brûle en prenant l'oxygène du salpêtre qui s'y trouve. Plus il y a de salpêtre dans la poudre, plus elle devient explosive. Au XIe siècle, la poudre à canon chinoise avait tendance à contenir environ 50 pour cent de salpêtre et n'était donc pas vraiment explosive. Pour une grande explosion, environ 75% de salpêtre sont nécessaires. Les Chinois progressaient lentement vers cette proportion plus forte, ce qui leur permettrait éventuellement de produire des bombes, des grenades et des mines au cours des siècles suivants.