Материалы и процессы черно-белой фотографии

Глава 5: Черно-белое проявление скрытого изображения

5.2. Составные части проявителя и их действие

Проявляют не только оксибензолы, аминофенолы и фенилендиамины, но и некоторые вещества, полученные из этих продуктов замещением водорода в кольце. Замещение водорода активными группами (сверх двух) повышает активность вещества. Другие, кроме активных групп, заместители оказывают разное влияние. Электро-нодонорные, например алкилы, увеличивают проявляющую активность, а электроноакцепторные (-SО3Н; -N02; -СООН и т. д.) ее уменьшают.

Кроме бензолов в практику вошли сравнительно немногие проявляющие вещества из других классов органических соединений, в частности производные пиразолидона л

Из них широко применяется 1-фенил - 3-пиразолидон м, называемый в технике фенидоном. Это вещество само по себе проявляет плохо. Однако, будучи введенным совместно с гидрохиноном, ускоряет его действие и поэтому вместе с ним входит во многие современные рецепты проявителей.

Общей теории строения проявляющих веществ, объясняющей, почему одни соединения обладают проявляющей способностью, а другие - нет, не создано. Отдельные гипотезы и правила, например, касающиеся строения проявляющих бензолов, не носят универсального характера.
Кендалл (1936) предложил общую формулу строения проявляющих веществ, впоследствии (1954) уточненную Пельцем:

a-(-C=A-)n-a' (6.XIV)

где а и а'-активные группы; А - азот ( = N-) или углерод ( = С-).

Строение проявляющих бензолов, например гидрохинона или пирокатехина, удовлетворяет формуле Кендалла-Пельца:

Понятно, что в приведенных примерах структура (6.XIV) входит в закрытую цепь.
Известен и ряд веществ, не подчиняющихся рассматриваемой формуле. В их числе - фенидон.

Недавно К. С. Ляликов выдвинул гипотезу, объясняющую строение проявляющих веществ. Восстановительная способность молекулы, как известно, связана с плотностью электронного облака в ее отдельных точках. В молекулах с двойными и сопряженными двойными связями, например бензола, электронное облако подвижно и легко перераспределяется. Некоторые заместители, притягивая на себя электронное облако, "размазывают" его по молекуле и не способствуют отдаче ею электронов. Это электроноакцепторные заместители: -SО3Н; -NО2; -СООН; -CN и т. д. Электронодонорные заместители, напротив, способствуют концентрированию облака и тем самым - выявлению восстановительной способности вещества. Те электронодонорные группы, которые не только концентрируют облако, но и принимают непосредственное участие в отдаче электрона, являются активными в рассматриваемом здесь смысле. Эти представления объясняют роль рассмотренных заместителей в кольце, а также влияние активных групп на проявляющую способность бензолов.

Непосредственное участие активных групп в отдаче электрона связано с тем, что в результате проявления происходит выделение проявляющим веществом не только электрона, но и протона (6.XII). Протон передается через активную группу. Потеря молекулой протона и его нейтрализация гидроксильным ионом сопровождаются перераспределением электронного облака. В оксибензолах отрицательный заряд атома кислорода (из группы ОН) не уравновешивается после ухода протона зарядом водорода, это вызывает отталкивание электрона из уплотненного облака и отдачу его иону серебра. То же происходит в аминофенолах с той только разницей, что электрон выталкивается неуравновешенным атомом азота (из аминогруппы).

Рассмотренная схема позволила объяснить и распространить на новые классы соединений представления о свойствах проявляющих веществ. Пересмотрен старый взгляд об обязательном наличии двух активных групп. Если необходимую плотность электронного облака создает одна замещающая группа, то она одна может возбудить проявляющую способность. Число активных групп пополнено электронодонорными заместителями -СН3 и =СН2 (например, в молекуле фенидона, см. формулу м). Активность группы зависит не только от ее состав ч (-ОН; -NН2; -СН3; = СН2), как это считалось ранее, но и от строения молекулы в целом. Некоторые положения активных групп в молекуле обусловливают повышение плотности электронного облака около них (орто- и параположения в бензоле). Другие (мета-) не вызывают повышения плотности.

Физико-химические основы фотографии

Продолжение