La raison pour laquelle il est important de souligner le “ faible taux d'absorption d'humidité ” : la sécurité et la stabilité priment.

1. Garantir la stabilité et la sécurité chimiques

• Risque majeur : La poudre noire utilisée dans les feux d’artifice est un mélange de nitrate de potassium, de soufre et de charbon de bois. Le charbon de bois et le soufre sont des poudres très fines. Si le nitrate de potassium absorbe l’humidité et forme des grumeaux, ces particules humides entreront en contact étroit avec le soufre et le charbon de bois.
• Conséquences graves : En milieu humide, le nitrate de potassium subit une lente réaction d’oxydoréduction avec le soufre, générant des substances plus hygroscopiques telles que le nitrate d’ammonium et le sulfate de potassium. Ce processus dégage de la chaleur et abaisse le point d’inflammation du mélange. En cas d’accumulation importante, la chaleur accumulée par cette lente réaction peut provoquer une auto-inflammation et une auto-explosion, ce qui représente l’un des risques les plus graves pour la sécurité lors de la fabrication de feux d’artifice.

2. Maintenir la structure physique et la fiabilité de la combustion

• Agglutination et dysfonctionnement : Après absorption d’humidité, le nitrate de potassium se liquéfie, provoquant l’agglomération et le durcissement de la poudre pyrotechnique initialement sèche et friable. Ceci entraîne un chargement irrégulier du propulseur dans le tube fumigène et l’obstruction du conduit d’évacuation.
• Combustion interrompue : La poudre des feux d’artifice humides est extrêmement difficile à enflammer, ou sa combustion est extrêmement instable, ce qui entraîne de graves problèmes de qualité tels que des explosions inaudibles, des explosions à basse altitude et des cylindres qui éclatent. Pour être fiables, les feux d’artifice nécessitent une combustion stable et continue de la poudre à la vitesse prévue.

3. Durée de conservation prolongée

• Le nitrate de potassium, grâce à son faible taux d'absorption d'humidité, peut être stocké longtemps sans se détériorer, garantissant ainsi la stabilité des matières premières pour la production. Ceci est essentiel pour la gestion des stocks et la production continue des usines de feux d'artifice.

La raison pour laquelle il est mis l'accent sur une “ teneur élevée en potassium ” : rechercher un effet de combustion puissant et brillant

La teneur en nitrate de potassium (KNO₃), principe actif, doit être élevée, c'est-à-dire que sa pureté doit être élevée. Ceci est crucial pour la combustion des feux d'artifice.

1. Fournir suffisamment d'oxydants

Une teneur élevée en potassium (donc une grande pureté) signifie qu'il y a plus de molécules de nitrate de potassium par unité de masse, ce qui permet, par décomposition, de produire davantage d'oxygène et ainsi d'oxyder le combustible (charbon de bois, soufre et autres combustibles métalliques) plus rapidement et plus complètement. Ceci détermine directement la puissance explosive, la hauteur de projection et la vitesse d'éjection des feux d'artifice.

2. Optimiser la vitesse de combustion et le rendement énergétique

Plus le nitrate de potassium est pur, moins il contient d'impuretés (comme le chlorure de sodium, le chlorure de potassium, l'humidité, etc.). Ces impuretés non seulement ne participent pas aux réactions exothermiques, mais absorbent également la chaleur, abaissant ainsi la température de combustion et ralentissant la vitesse de combustion.

Réduire l'hygroscopicité et les interférences des impuretés

De nombreuses impuretés qui diminuent la pureté ont tendance à être elles-mêmes plus hygroscopiques (comme les chlorures). Par conséquent, le nitrate de potassium de haute pureté présente généralement un taux d'absorption d'humidité plus faible, ce qui constitue une relation complémentaire.