Рациональная рецептура проявителей

В литературе, рассматривающей теоретические и практические вопросы фотографии, обнаруживается целый ряд рецептов проявителей различных типов. Вместе с тем большинство из них не лишены тех или иных недостатков. Это объясняется тем, что к их составлению часто подходили эмпирически, субъективно оценивая результаты эксперимента.

Исследования, проведенные такими видными учеными, как К.В. Чибисов, В.И. Шеберстов и др., позволили теоретически обосновать рецептуру проявителей, исходя из учета химической природы входящих в их состав компонентов. Экспериментальные исследования позволили установить оптимальные концентрации веществ, при которых обеспечивается наиболее благоприятное течение процесса проявления.

В составе каждого проявителя, как известно, присутствуют четыре необходимых компонента: проявляющее вещество, сохраняющее вещество, буферное и противовуалирующее вещества. Концентрацию проявляющего вещества выбирают в зависимости от типа проявителя с учетом максимально возможной скорости избирательного проявления. С увеличением концентрации при постоянном рН раствора скорость проявления изображения возрастает до некоторого предела (порога концентрации), а затем остается практически постоянной. Было установлено, что для нормальных проявителей при средней щелочности раствора (рН = 10-11) порог концентрации проявляющего вещества составляет около 0,02 моль/л.

Однако, чтобы проявитель быстро не истощался в процессе работы, проявляющего вещества берут несколько больше, то есть создают так называемую окислительно-восстановительную буферность. Среднее количество проявляющего вещества с учетом буферности раствора составляет обычно 0,05 моль/л.

В выравнивающих проявителях, отличающихся небольшой окислительно-восстановительной буферностью, концентрация проявляющего вещества также должна быть небольшой (0,01-0,05 моль/л).

Концентрация проявляющего вещества в контрастных проявителях, наоборот, должна быть значительной (1-0,3 моль/л). Количество сохраняющего вещества в нормальных проявителях должно быть в 3-4 раза больше по сравнению с количеством проявляющего вещества, так как при основной реакции проявления на одну молекулу органического проявляющего вещества расходуется до трех молекул сохраняющего вещества.

Таким образом, при концентрации проявляющего вещества 0,05 моль/л концентрация сохраняющего вещества должна быть 0,05 х 4 = 0,2 моль/л, что соответствует примерно 25 г/л сульфита натрия безводного.

Концентрация сульфита натрия в выравнивающих мелкозернистых проявителях в связи с его способностью растворять AgHal берется выше, примерно 0,8-1 моль/л, что соответствует 100-125 г/л Na₂SO₃. Количество сульфита натрия в контрастных проявителях соответствует расходу его в процессе проявления и равно примерно 0,5 моль/л.

Ускоряющие вещества в определенной степени защелачивают проявляющий раствор, что влияет на активность проявителя. Для каждой щелочи существует некоторая концентрация, дающая предельную величину рН. Так, проявители с едкими щелочами имеют предельную величину рН от 11,0 и выше. В проявителях с углекислыми щелочами достигается величина рН примерно от 9,0 до 10,5. Проявляющие растворы с бурой имеют значение рН от 7,5 до 9,0.

Для нормальных проявителей характерна высокая кислотно-основная буферная емкость при среднем значении рН от 10,0 до 10,5. Таких свойств достигают применением углекислых щелочей в концентраций 0,2-0,3моль/л. Выравнивающие проявители имеют низкую щелочность (рН = 8,0-9,0) и малую кислотно-основную буферность. В таких проявителях чаще применяется тетраборат натрия в концентрации 0,01-0,1 моль/л или карбонат натрия-до 0,3 моль/л. Высокая щелочность (рН=11) и кислотно-основная буферность активных контрастных проявителей достигается введением в раствор углекислой или едкой щелочи в достаточно большом количестве - от 0,3 до 1,0 моль/л.

Концентрация противовуалирующего вещества, в частности КВr, зависит от проявляющего вещества и вуалирующей способности фотоматериала. При введении бромистого калия наряду со снижением вуали наблюдается некоторое снижение уровня светочувствительности. Поэтому для каждого типа проявителя концентрация бромистого калия имеет важное значение.

В нормальных проявителях концентрация КВr обычно не превышает 1-5 г/л. При проявлении фотоматериала с высокой вуалирующей способностью (например с просроченным сроком хранения) концентрацию увеличивают или вводят более сильные антивуалирующие вещества- бензотриазол, нитробензимидазол и др. в количестве 0,01-0,1 г/л.

В состав выравнивающих проявителей, которые характеризуются большой степенью избирательного действия и малой вуалирующей способностью, КВr входит в небольшом количестве (около 0,03 моль/л), а в некоторых типах вообще отсутствует.

В контрастных проявителях, в зависимости от избирательной способности проявителя, КВг применяется в количестве от 0,02 до 0,08 моль/л. Введение бензотриазола в состав контрастного проявителя (0,1-0,2 г/л) способствует значительному повышению контрастности изображения.