Светочувствительные матеріали, роль желатины та деякі добавок

Тип работы:
Реферат
Предмет:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Светочувствительные матеріали, роль желатины та деяких менших добавок

Процесс виготовлення фотоэмульсин з галогенидов срібла попри всі різному деталях обов’язково включає кілька принципово важливих стадій. Це утворення мікрокристалів галогенида срібла та його зростання до потрібного розміру; надання микрокристаллам рівня світлочутливість; введення у емульсію різноманітних добавок, формують чи що поліпшують її властивості; полив на підкладку та нанесення інших необхідних верств (захисних, противоореольных і т.д.).

Образование галогенида срібла йде з реакції подвійного соляного обміну між нітратом срібла і відповідатиме галогенидом (бромидом, хлоридом, сумішшю бромида з иодидом тощо. п.) калію, рідше натрію, по уравнению

AgN03 + KHal AgHal + КNОз

На стадії можуть бути присутні також існують деякі примесные речовини, зазвичай у складі дають иновалентные іони для включення до грати (наприклад, CdBr2, дає іони Cd2+), а інколи й складніші, переважно комплексні (хоча б Ka3RhCl6, дає іони як Rh3+, і RhCl63-).

Реакция проводиться в розчині, що містить желатину, а її даної стадії процесу виконує роль захисного коллоида, запобігаючи злипання мікрокристалів, виникнення неправильних форм, отримання дуже різких відмінностей у розмірах між окремими микрокристаллами (тоді неминучі різкі відмінності по світлочутливість). Досить часто в реакційної середовищі присутні що й розчинники галогенида срібла, зокрема аммиак.

Фактически розглянута стадія включає дві самостійні стадії з різними завданнями, але завжди їх чітко розмежувати у часі, й інша нерідко іде що з першої. Ці стадії суть, по-перше, освіту й початковий зростання мікрокристалів і, по-друге, зване фізичне дозрівання, яка потребує підвищеної температури і перебуває встановленні заданого розподілу мікрокристалів за величиною, зокрема завдяки зростанню більш найбільших із них з допомогою дрібніших. Практично після фізичного дозрівання розміри мікрокристалів на жодному з наступних стадій не змінюються, так що, чи бути емульсії крупно- чи мелкозернистой, однорідної чи різнорідною по розмірам мікрокристалів, визначається саме тут. Усі такі стадії впливають на інші якості, насамперед світлочутливість: після фізичного дозрівання вона дуже невелика, і якщо призначення фотоматеріалу не вимагає високої чи навіть помірної світлочутливість, яку можна залишити лише на рівні, досягнутому під час фізичного дозрівання. Втім, зараз такі матеріали дуже рідкісні, хіба що фахівцям-філологам диапозитивные платівки і деякі платівки для голографії, але із нею фотолюбителю зіштовхуватися не приходится.

Следующая стадія, яку називають хімічним дозріванням, полягає у выдерживании що виникла суспензії мікрокристалів в желатині, т. е. яка склалася емульсії, протягом визначеного часу за підвищеної температурі в присутності речовин, котрі взаємодіють із поверхнею мікрокристалів. Якось на зорі промислової фотоэмульсионной технології стадії було невідомо, вона виявилася результатом випадкового відкриття, котре виявило значне підвищення світлочутливість (часом і вуалі) фотоемульсії у її прогріві, причому тільки з желатиною. Так виявилася ще одне найважливіша функція желатины, для пояснення якої виникло припущення, що желатину містить у своєму складі микропримеси, здатні до реакції з галогенидом срібла. Надалі з’ясувалося, що ця справді отже різні зразки желатины сильно різняться за активністю в реакціях з галогенидом срібла в эмульсиях. Проте контролювати активність желатины у її виробництва виявилося дуже складно, і від було хотів би мати неактивную желатину, без таких домішок, вводячи натомість домішки власними силами в дозованих кількостях. І тому слід було дізнатися, які саме домішки є більш культурними та яке їх вміст у желатині тієї чи іншої походження і способу отримання. До жалю, досі повного відповіді це запитання немає, але безперечно, що визначальна роль належить деяким сполукам двухвалентной сірки; разом про те, дуже важливе значення мають деякі амінокислоти, які протидіють реакцій сірчистих сполук з галогенидом срібла. Принаймні, використання неактивних чи малоактивних желатин та введення таких сполук, як тиосульфаты натрію чи аммония-Na2S2O3 чи (NН4)2S2О3, стає дедалі поширеним приемом.

Кроме сірчистих сполук, чи з желатины, чи з спеціально запроваджених добавок, в хімічному дозріванні часто беруть участь деякі солі золота, котрий іноді інших металів, зокрема VIII групи періодичної системи (іридій, родій, паладій). Їх вводять як що з сернистыми сполуками, і окремо, а які якраз і как-зависит від вимог до конкретної емульсії. У всякому разі, всі ці добавки істотно впливають на що досягаються рівні світлочутливість і вуалі фотоемульсії. Набагато рідше дозрівання ведуть із восстановителями галогенида срібла (наприклад, з хлоридом олова, гидразином) замість сірчистих сполук; домогтися настільки ж ж високої світлочутливість, і з сернистыми сполукам" чи золотом, де вони дозволяють, а будь-яке мале відхилення від заданого режиму веде до- появі сильної вуалі (сірчисті і інші згадані вище з'єднання перетворені на такому випадку менш небезпечні).

В протягом десятиліть не вщухають суперечки, які саме продукты-серебро або його сульфид-образуются лежить на поверхні кристалів галогенидов срібла у тому реакціях з сернистыми сполуками. Спочатку всі чиновники вважали, що виникають малі частинки сульфіду срібла, і неспроможність отримати високу світлочутливість з допомогою відновлювачів, коли лежить на поверхні галогенида явно утворюються малі частинки срібла, ще більше зміцнювала в цій думці. Однак поступово в хімії нагромадилося дуже багато даних, хоча й стосовних безпосередньо до галогенидам срібла, але що б, що у малих групах атомів чи молекул, при цьому за українсько-словацьким кордоном двох чи більше фаз, властивості реагентів і продукти реакцій може бути зовсім іншими, ніж у розчині верб великому обсязі. У низки дослідників виникли спочатку міркування, та був з’явилися б і окремі факти, які свідчили, що реакції з сернистыми сенсибилизаторами лежить на поверхні мікрокристала галогенида срібла також обов’язково викликають освіту сульфіду срібла, що продуктом реакції може бути в першій-ліпшій нагоді срібло чи змішані частки срібла та її сульфіду, причому розміри, структура, становище частинок лежить на поверхні може бути настільки різними, що ні слід очікувати однакового їхнього впливу на властивості галогенида срібла переважають у всіх випадках, навіть якщо склад частинок завжди однаковий. Якщо використовуються солі золота, склад продуктів реакції теж неясний: частинки лежить на поверхні можуть бути, за даними, суто золотими чи змішаними золото-серебряными, але можуть і змішаними сульфидами золота і срібла. Ще менш ясно, ніж викликається вуаль, т. е. поява потемніння без висвітлення при наступному прояві. Раніше багато хто схильний приписувати її частинками срібла, які утворюються від відновлювачів, але тепер з’явилися б і інші дані, наприклад що свідчать, зростання вуалі відповідає зростання кількості сульфіду срібла під час хімічного созревания.

Каковы б не були розбіжності щодо продуктів реакцій, які протікають під час хімічного дозрівання, щодо одного все згодні, і цього згоди є прямі досвідчені дані. Саме: будь-які, продукти реакцій хімічного дозрівання представляють собою примесные (т. е. які від галогенида срібла) частинки лежить на поверхні мікрокристала, найлегше які утворюються в найменш скоєних ділянках поверхні і є що призводять до подальшого збільшенню недосконалості кристалів поблизу місць своєї освіти. Вже цієї однієї достатньо розуміння багатьох функцій таких частинок при наступному экспонировании мікрокристалів світлом, отже, й у розуміння, чому ці частинки так впливають на світлочутливість кожного окремого мікрокристала і всієї емульсії в цілому. Оскільки будь-які порушення і неоднорідності грати кристалів можна описувати як потенційні ями, захоплюючі електрони за її русі по кристалу, а порушення, які виникли у хімічному дозріванні, завжди значні, можна казати про хімічному дозріванні як і справу цілеспрямоване процесі створення досить глибоких ям, від інших, випадкових ям саме значної глибиною. Що ж до вуалі, вона, можливо, є свого роду незапланованим результатом цього процесу, створенням занадто глибоких ям. Зазначимо, такі ями успішно функціонують тільки якщо розташовані у поверхні. Ями, навіть глибокі, але в середині кристала, для формування світлочутливість нічого, крім шкоди не приносять, оскільки конкурують із поверхневими ямами під час освітлення і заважають їхньому функционированию.

За хімічним дозріванням слід запровадження різноманітних добавок. Деякі їх покращують механічні властивості емульсії під час поливу шару на підкладку (забезпечують краще зчеплення з підкладкою, перешкоджають растрескиванию при наступної сушінню чи оплавлению і сповзанню з підкладки), інші покращують сохраняемость готових фотоматеріалів, перешкоджаючи поступового зменшенню світлочутливість і зростанню вуалі під час між виготовленням та використанням фотоматеріалу, треті є вихідні речовини для освіти барвників, складових зображення у цветофотографических матеріалах, четверті розширюють область спектра, до котрої я чутливий фотоматеріал, тощо. буд. Функції і природа дії деяких добавок розглядаються ниже.

Наконец, йде полив емульсійної шару (чи навіть кількох верств один поверх іншого, як і багатошарових кольорових фотоматеріал) і різних допоміжних верств — проміжних фільтрових верств в кольорових матеріалах, захисних верств одного чи іншого призначення, наприклад, від механічних ушкоджень, від багатократних відображень який експонує світла підкладці (якщо вона прозора, як скло чи плівка) -противоореольных плівок, від виникнення статичних електричних зарядів при перемотуванню в камері чи проекторі тощо. буд. Залишається нарізати плівку на потрібну довжину, і ширину, зробити перфораційні отвори, закарбувати по краях маркірування (ці операції у платівках не проводяться зовсім, але в паперах обмежуються лише різкій на формат), упакувати і завдати на упаковку необхідні дані. Якщо додати, що компромісу практично весь процес йде або у темряві, або за мінімальному і не зручному очей висвітленні, стане зрозуміло, наскільки важкою і тонкої є технологія виробництва фотоматериалов.

Выше згадувалося про добавках, впроваджуються на стадії підготовки емульсії до поливу. Дві категорії добавок заслуговують тут понад докладного обговорення — оптичні сенсибілізатори і стабілізатори, оскільки ними на що свідчить визначається реальна світлочутливість фотоматериала.

Красная кордон фотоефекту в галогениде срібла, як у розділі 1. 2, лежать у фіолетовою частини спектра для бромида і навіть за додаванні иодида зміщується не далі синьо-голубий; для хлориду взагалі лежить на жіночих кордону з ультрафіолетової областю, мало захоплюючи видиму. Отже, під час зйомок звичайними скляними об'єктивами або за друку через збільшувач, коли ультрафіолетове випромінювання зовсім, заборонена матеріалу, ми повинні мати справу з тим, що світлочутливий компонент фотоматеріалу «погано бачить» майже весь падаючий нею світло, а хлоридосеребряный взагалі повністю «сліпий». Хоча рахунок домішок, дефектів грати, хімічного дозрівання червона, кордон кілька зсувається убік великих довжин хвиль, але такі прийоми неможливо досягти потрібних змін червоною кордону, і фотоматеріал залишається «підсліпуватим» до зеленому, жовтому; червоному світу. Тому понад 100 років чинять: в емульсію вводять барвники, які поглинають світло саме у тієї частини спектра, до котрої я потрібно зробити чутливим фотоматеріал, наприклад до зелено-жовтої, якщо це ортохроматический матеріал, або до оранжево-червоної, але із застосуванням часткової «зеленої сліпотою», якщо це матеріал панхроматичний, і неї, коли він изопанхроматический. Мало який барвник готовий до такий процедури — її ще називають оптичної сенсибилизацией, — оскільки вона повинен колись всього дуже добре адсорбироваться на AgHal, створюючи з кристалом хіба що одне ціле, і задовольняти низки вимог, проте у принципі зараз є досить широке вибір оптичних сенсибілізатори різноманітних фотоматеріалів. Зауважимо ще таке: барвники непросто розширюють область спектра, діючу на фотоматеріал, а й підвищують загальну його світлочутливість завдяки тому, що у білому світі фотоматеріал починає «помічати» як ті складові, куди він реагував без барвника, а й складові, що поглинаються виключно красителем.

Механизм дії барвників ще в усьому ясний та досить складний, що видно хоча із наступного. Майже всі барвники, розширюючи «кругозір» емульсії за широким спектром, у те водночас більшою або меншою притуплюють її здатність реагувати на сине-фиолетовую частина спектра, до котрої я емульсія була уразлива ще до його запровадження барвника. Але навіть серед безлічі відомих барвників і такі, які, якщо їх вводити на емульсію після поливу про всяк стадії, притуплюють її реакцію про всяк світло — і той, і його відчувала без будь-якого барвника, і той, якого його зробив чутливої барвник, запроваджений до поливу. Дія таких додатково впроваджуються красителей-их називають десенсибилизаторами -цікавить переважно для теорії фотографічного процесу. Для практичних цілей воно, як можна припустити, як не корисно, а й точно вредно.

Выше зазначалося вже, що під час хімічного дозрівання лежить на поверхні мікрокристала галогенида срібла за підвищеної температурі йдуть реакції з мнкрокомпонентами желатины та інші спеціально уведеними речовинами (сернистыми сполуками, золотому й т. п.). Коли дозрівання закінчується, емульсія залишається рідкої до моменту поливу, т.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой