Материалы и процессы черно-белой фотографии

Физико-химические основы фотографии

Глава 5: Черно-белое проявление скрытого изображения

5.3. Процесс проявления
Механизм избирательного действия проявителя.
Принципиально то же самое происходит и на электродах гальванического элемента: окисление (6. XXX) идет на аноде, а восстановление (6. XXXI) - на катоде. Пользуясь этим, Бейнс моделировал проявление гальваническим элементом, в котором использовались те же окислительно-восстановительные пары, что и при проявлении- Ag+/Ag и Ox/Red - (рис. 5.12, а). В пробирки опущены концы серебряной проволоки, на один из которых нанесен слой бромида серебра. В первой пробирке находится гидрохиноновый проявитель, во второй - тот же состав, но без гидрохинона. Опыт показывает, что во второй пробирке ионы серебра восстанавливаются, несмотря на отсутствие в ней восстановителя. Серебряная проволока принимает электроны, выделяемые при окислении проявляющего вещества, и проводит их к ионам серебра*.



Рис. 5.12. К электрохимической теории проявления: а - элемент Бейнса; б - схема процесса по электрохимической теории

Переход от модели к реальному процессу показан на рис. 5.12, б, где изображен микрокристалл с серебряным центром, погруженный в проявитель. На той поверхности центра, которая обращена к проявляющему раствору, идет анодный процесс (6.ХХХ), масса центра выполняет роль проводника, а на поверхности центра, находящейся в контакте с микрокристаллом, происходит процесс, тождественный катодному (6.XXXI), в рассмотренной выше модели.

Активность проявляющего вещества, его способность отдавать электроны определяется с точки зрения электрохимической теории разностью потенциалов Е обеих пар, участвующих в реакции проявления, т. е. Ag+/Ag и Ox/Red -, например С6Н402/С3Н402--. Ее легко подсчитать по известной формуле Нернста.

Однако и электрохимическая теория объясняет не все известные особенности процесса. В частности, имеется в виду, что его скорости различны для проявляющих веществ, имеющих резко различное строение, даже если проявление идет при одинаковых значениях Е и прочих равных условиях. В. И. Шеберстов объясняет это тем, что скорость проявления зависит не только от значения потенциала, но и от степени снижения центрами энергии активации анодного процесса (6.XXX), связанной со структурой проявляющего вещества. Это представление кладет начало единой теории проявления.

Механизм супераддитивного действия проявляющих веществ, по мнению упомянутого автора, состоит в следующем. Отрицательно заряженные ионы гидрохинона с трудом преодолевают отрицательный барьер на поверхности микрокристалла, созданный ионами Вr-. В отличие от этого, молекула фенидона или метола легко адсорбируется на центре скрытого изображения и вследствие снижения энергии активации, окисляется. Потеряв электрон, она отнимает его у иона гидрохинона, т. е. восстанавливается.

Затем процесс повторяется: вновь происходит окисление фенидона на центре и его восстановление за счет гидрохинона. Таким образом, молекула малоактивного вещества облегчает передачу электрона более активным веществом, и процесс ускоряется. При этом гидрохинон переходит в хинон, а фенидон или метол почти не окисляются.
* Аналогичная модель предложена Енике.
Назад Физико-химические основы фотографии Продолжение