Материалы и процессы черно-белой фотографии

Физико-химические основы фотографии

Глава 2: Изготовление фотографической эмульсии

2.1. Схема процесса
Мы определили фотографическую эмульсию как взвесь микрокристаллов галогенида серебра в водном растворе желатины. Изготовление эмульсии складывается из следующих технологических этапов.
  1. Эмульсификация - получение начальной фазы AgHal в водном растворе желатины.
  2. Первое (или физическое) созревание - перекристаллизация частиц AgHal.
  3. Переходные процессы - подготовка ко второму созреванию.
  4. Второе (или химическое) созревание - формирование активных центров светочувствительности.
  5. Подготовка эмульсии к поливу.
2.2. Эмульсификация
Этот этап состоит в получении галогенида серебра по одной из реакций
AgNO3 + MeHal —> AgHal + MeNO3,      (6.I)
[Ag(NH3)2]NОз + MeHal —> AgHal + MeNO3 + NH3,      (6.II)
где Ме~К, Na или NH4; Hal-Br,I или Cl.

Аммиакат [Ag(NH3)2]NОз серебра получают предварительно действием водного раствора аммиака на раствор нитрата серебра.

Реакции (6.1) и (6.II) ведут в присутствии защитного коллоида - желатины и поэтому галогенид в осадок не выпадает.

Когда готовят эмульсии для негативных материалов, то с нитратом серебра соединяют обычно бромид и очень небольшое количество иодида. Это обеспечивает повышение светочувствительности эмульсии (см. с. 85).

Реакция (6.1) лежит в основе так называемого безаммиачного способа получения эмульсии, (6.II) - аммиачного.

В результате соединения растворов AgNO3 и MeHal образуются частицы, средние размеры которых составляют сотые доли мкм. Они называются зародышами микрокристаллов и по порядку их размеров относятся к коллоидным (0,001-0,1 мкм).

При составлении исходных растворов соль MeHal, обычно КВг, берут в избытке. В этом случае избыточные ионы брома адсорбируются на зародышах и заряжают их отрицательно. Заряд сохраняется на поверхности микрокристаллов и придает им, как мы увидим, способность к избирательному восстановлению - проявлению.

Желатина обеспечивает устойчивость системы, предохраняя ее от коагуляции. Тем не менее приэмульсификации вводят лишь часть желатины, положенной по рецепту. Остальную прибавляют позже, потому что при больших ее концентрациях затрудняется рост микрокристаллов и в связи с этим эмульсия получается малочувствительной.

Способ смешения растворов AgNO3 и KBr существенно влияет на свойства эмульсии. При медленном прибавлении одного раствора к другому соединение первых порций веществ (малые доли смешиваемых масс) дает небольшое количество частиц. Галогенид, образующийся при соединении следующих порций, частично кристаллизуется на тех зародышах, которые уже возникли, а частично идет на образование новых. То же происходит и дальше, при сливании очередных порций исходных растворов. Зародыши, которые получились в начале процесса, достигают к концу эмульсификации больших (в масштабах коллоидных частиц) размеров, но зато те, которые образуются в последнюю очередь, остаются мелкими. В итоге медленного сливания растворов получаются частицы в среднем сравнительно крупные, но весьма разнообразные по размерам.

При быстром смешении исходные вещества расходуются также быстро, и за короткое время частицы не успевают вырасти. Поэтому они получаются мелкими и довольно однородными по размерам.

Для иллюстрации рассмотренного процесса на рис. 1.3 показаны кривые распределения, полученные при разных продолжительностях эмульсификации: 1-при 0,3 с и 2 при 270 с.

Технология эмульсификации состоит в большинстве случаев либо во введении AgNO3 в водно-желатиновый раствор KBr, либо в сливании указанных растворов. Быстрое смешение приводит (рис. 1.3) к получению контрастных и малочувствительных эмульсий, медленное - наоборот. Эмульсификация проводится при температуре, при которой желатиновый раствор находится в состоянии золя. Чаще всего ее выбирают близкой к 40° С *.
* Размеры зародышей возрастают с повышением температуры эмульсификации, потому что растет скорость процессов.

Назад Физико-химические основы фотографии Продолжение