Юрий Кукушкин - Химия вокруг нас
В мокром способе создания видимого изображения применяют жидкие обрабатывающие растворы. Они содержат проявляющее вещество, тиосульфат натрия, щелочь, антивуалирующее вещество и воду. Эти жидкие растворы подают извне в промежуток между светочувствительным и принимающим слоями.
В «сухом» способе используют вязкие обрабатывающие растворы. Они имеют тот же состав, что и растворы в мокром способе, но содержат еще загустители — обычно водорастворимые эфиры целлюлозы. Вязкие обрабатывающие растворы заключают в полимерные микрокапсулы, которые включают в состав фотоматериала. После экспонирования фотоматериал пропускают между валиками, капсулы разрушаются и раствор из них распределяется между светочувствительным и приемным слоями. При извлечении из фотоаппарата приемный материал отделяют от светочувствительного и наносят на него быстровысыхающий стабилизирующий состав, образующий защитное глянцевое покрытие.
Таким образом, с химической точки зрения получение прямого позитивного изображения базируется на традиционных стадиях фотографического процесса. Результат достигается за счет конструкционных особенностей фотоматериалов.
Одноступенчатый черно-белый процесс получения прямого позитивного изображения был внедрен в практику в 40-х годах текущего столетия. В настоящее время разработан также его цветной вариант.
Усиление и ослабление негативов, тонирование позитивов. Важное значение для качества фотографии имеет плотность негатива. При неправильной выдержке и диаметре щели объектива или при недодержке (передержке) пленки в проявителе негатив получается с пониженной или с повышенной плотностью серебряного слоя. Это усложняет процесс перенесения изображения на бумагу при получении позитивного изображения. Данные недостатки негатива и упущения фотографа можно исправить химическим усилением или ослаблением изображения на негативе.
Одним из распространенных усилителей является бромид меди (II) CuBr2. Его часто получают из более доступных реактивов сульфата меди (II) CuSO4 и бромида калия KBr сливанием растворов данных солей. При обработке негатива раствором CuBr2 происходит окисление серебра и переведение его в соль в соответствии с уравнением
Ag + CuBr2 = AgBr + CuBr
В результате этой операции на месте атомов серебра на пленке образуется смесь малорастворимых солей AgBr и CuBr. Поскольку эти соли лишь слабо окрашены в светло-желтый цвет, то данная операция визуально воспринимается как процесс отбеливания негатива. Отбеленную пленку затем подвергают чернению. Для этого ее опускают в раствор нитрата серебра. Протекающая реакция описывается уравнением
CuBr + 2AgNO3 = Ag + AgBr + Cu(NO3)2
В результате отбеливания и чернения на месте одного атома серебра находятся две молекулы AgBr наряду с регенерированным атомом серебра. Если такую пленку вновь обработать проявителем, то вместо одного исходного атома серебра на пленке будут три, т.е. произойдет усиление негативного изображения. Вместо проявителя на данной стадии можно использовать сульфид натрия Na2S. Он провзаимодействует с бромидом серебра в соответствии с уравнением
2AgBr + Na2S = Ag2S + 2NaBr
Сульфид серебра в зависимости от крупности кристаллов имеет темно-коричневый или черный цвет. Поэтому в результате данной химической операции также произойдет усиление негатива.
Сущность процесса ослабления негативов, наоборот, заключается в удалении с пленки излишнего серебра. Для этого используют растворы окислителей KMnO4, K2Cr2O7, (NH4)S2O8, K3[Fe(CN)6]. Например, перманганат калия (марганцовка) KMnO4 в кислой среде окисляет серебро в соответствии с уравнением
10Ag + 2KMnO4 + 8H2SO4 = 5Ag2SO4 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O
Вместо черного металлического серебра получается белая соль сульфат серебра Ag2SO4. Осветленный негатив далее обрабатывают фиксажным раствором, т.е. раствором Na2S2O3, и образовавшийся осадок Ag2SO4 удаляется с пленки. Конечно, операцию ослабления нужно проводить осторожно, чтобы не снять с пленки слишком много серебра.
В фотографии довольно широко используют тонирование позитивных изображений. Чаще всего из черно-белых фотографий получают коричнево-белые. Схема этого процесса включает стадию окисления черного металлического серебра и переведения его в бесцветную соль, а затем бесцветную соль переводят в окрашенную. Например, коричневые фотографии получают обработкой черно-белых раствором K3[Fe(CN)6] (красная кровяная соль). В результате обработки серебро окисляется и переходит лишь в слабо окрашенную сложную соль Ag4[Fe(CN)6]:
4Ag + 4K3[Fe(CN)6] = Ag4[Fe(CN)6] + 3K4[Fe(CN)6]
Затем следует обработка отбеленной фотографии раствором Na2S. Химическая реакция сводится к превращению Ag4[Fe(CN)6] в Ag2S:
Ag4[Fe(CN)6] + 2Na2S = 2Ag2S + Na4[Fe(CN)6]
Таким несложным путем можно получить даже из старых черно-белых фотографий коричневые. В настоящее время широкое распространение получили цветные фотографии.
Использованная литература
Краткая химическая энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия, 1961...1967. Т. I...V.
Советский энциклопедический словарь. — М.: Сов. энциклопедия, 1983.
Августиник А.И. Керамика. — Л.: Стройиздат, 1975.
Андреев И.Н. Коррозия металлов и их защита. — Казань: Татарское книжное изд-во, 1979.
Бетехтин А.Г. Минералогия. — М.: Гос. изд-во геологической литературы, 1950.
Бутт Ю.М., Дудеров Г.Н., Матвеев М.А. Общая технология силикатов. — М.: Госстройиздат, 1962.
Быстров Г.П. Технология спичечного производства. — М. — Л.: Гослесбумиздат, 1961.
Витт Н. Руководство к свечному производству. — Санкт-Петербург: Типография департамента внешней торговли, 1851.
Войтович В.А., Мокеева Л.Н. Биологическая коррозия. — М.: Знание, 1980. №10. С. 63.
Войцеховская А.Л., Вольфензон И.И. Косметика сегодня. — М.: Химия, 1988.
Дудеров И.Г., Матвеева Г.М., Суханова В.Б. Общая технология силикатов. — М.: Стройиздат, 1987.
Козловский А.Л. Клеи и склеивание. — М.: Знание, 1976.
Козмал Ф. Производство бумаги в теории и на практике. — М.: Лесная промышленность, 1964.
Кукушкин Ю.Н. Соединения высшего порядка. — Л.: Химия, 1991.
Кульский Л.А., Даль В.В. Проблема чистой воды. — Киев: Наукова думка, 1974.
Лепешков И.Н., Розен Б.Я. Минеральные дары моря. — М.: Наука, 1972.
Лосев К.С. Вода. — Л.: Гидрометеоиздат, 1989.
Лукьянов П.М. Краткая история химической промышленности СССР. — М.: Изд-во АН СССР, 1959.
Лялько В.И. Вечно живая вода. — Киев: Наукова дума, 1972.
Петербургский А.В. Агрохимия и система удобрений. — М.: Колос, 1967.
Справочник спичечника. Т. I. Химическая технология. — М. — Л.: Гос. лесотехническое изд-во, 1947.
Теддер Дж., Нехватал А., Джубб А. Промышленная органическая химия. — М.: Мир, 1977.
Улиг Г.Г., Реви Р.У. Коррозия и борьба с ней. — Л.: Химия, 1989.
Чалмерс Л. Химические средства в быту и промышленности. — Л.: Химия, 1969.
Чащин А.М. Химия зеленого золота. — М.: Лесная промышленность, 1987.
Энгельгардт Г., Гранич К., Риттер К. Проклейка бумаги. — М.: Лесная промышленность, 1975.
Примечания
1
Камера-обскура по-лат. означает — темная комната.
