Материалы и процессы черно-белой фотографии

Глава 5: Черно-белое проявление скрытого изображения

5.1. Общие сведения о проявлении

За экспонированием следует проявление - химическая обработка материала. При этом скрытое изображение, усиливаясь, переходит в видимое. Строго говоря, проявление - процесс не обязательный. Если при съемке увеличить во много раз продолжительность экспонирования, то центры скрытого изображения станут настолько крупными, что проявлять материал не потребуется*.

Однако такая технология получения видимого изображения совершенно не рациональна. Когда предусматривается проявление, световая энергия расходуется чрезвычайно экономно, для получения лишь атомарных количеств продукта фотолиза. Несоизмеримо большие массы серебра, необходимые для построения видимого изображения, образуются в результате химического процесса. Именно в проявлении, как средстве химического усиления результата действия света, состоит причина непревзойденно высокой чувствительности галогенидо-серебряных материалов. Это прекрасно показал В. И. Шеберстов, подсчитав, что на крупнозернистой эмульсии проявление дает приблизительно в 10

раз большую массу серебра, чем экспонирование.

Проявление основано на том, что центры скрытого изображения изменяют химические свойства содержащих их микрокристаллов. Они катализируют восстановление ионов серебра некоторыми восстановителями, называемыми в фотографии проявляющими веществами. Таким же свойством, но выраженным в меньшей степени, обладают и центры вуалирования.

Центры скрытого изображения и вуалирования, катализирующие восстановление ионов серебра, носят общее название центров проявления. Их рассматривают как частицы гетерогенного катализатора, снижающего энергию активации восстановления ионов серебра проявляющими веществами. В результате такого катализа идет процесс, который в самом общем виде можно представить схемой

(6.XII)

где Redn- - восстановленная, а Ох - окисленная форма проявляющего вещества.

Из схемы видно, что в результате проявления ионы серебра, принадлежащие решетке микрокристалла, восстанавливаются в атомы. Сам же микрокристалл превращается в серебряное образование, называемое зерном фотографического почернения.

Процесс восстановления ионов серебра решетки, катализируемый центрами, называется химическим проявлением.

Оно - не единственно возможный способ превращения скрытого изображения в видимое. В растворе соли серебра и восстановителя ионы А§+, содержащиеся в растворе, реагируют с восстановителем, например:

3AgNO3+3FeSO4=Fe2(SO4)3+Fe(NO3)3+3Ag (6.XIII)

Если экспонированный материал погрузить в такой раствор, то серебро, восстановленное по реакции (6.XIII), начнет осаждаться на центрах, что приведет к образованию видимого изображения. Этот процесс осаждения серебра из раствора на центрах скрытого изображения называется физическим проявлением.

Восстановление ионов серебра в растворе с последующим осаждением восстановленной формы на центрах может идти и при обычном химическом проявлении. Происходит следующее. Сульфит натрия, вводимый в химический проявитель с целью его стабилизации при хранении, наряду с основной ролью, дает побочное действие - растворяет галогенид серебра с образованием комплексных анионов типа [Ag(SО3)2]. Катионы серебра, отщепляемые этими ионами, восстанавливаются в растворе проявляющим веществом, в результате чего идет процесс, подобный описываемому уравнением (6.XIII). Однако вклад, вносимый физическим проявлением в общий результат, как правило, весьма мал и играет заметную роль только в случаях так называемого "мелкозернистого" проявления.

Физическое проявление серебром, вводимым в раствор восстановителя (6.XIII), применялось в мокрокол-лодионном процессе и ныне оставлено в связи с тем, что требует большого расхода серебра и продолжительных экспозиций. Недавно, однако, начали разрабатываться (В. В. Свиридов) новые фотографические методы, в основе которых лежит физическое проявление скрытого изображения неблагородными металлами. Поэтому интерес к нему возрождается.
Тем не менее, в связи с назначением настоящего курса, мы будем рассматривать только химическое проявление.

* Для практического получения такого изображения необходимо ввести в эмульсионный слой акцептор брома, например нитрит натрия. Иначе - выделившийся в результате фотолиза бром, неполностью поглощаемый желатиной, будет окислять фотолитическое серебро. До 40-х гг. выпускались хлоросеребряные, так называемые "дневные" фотобумаги, на которых видимое изображение получалось без проявления.

Физико-химические основы фотографии

Продолжение