1.2. Химико-фотографическая обработка черно-белых материалов

1.2.1. Процесс проявления

Проявление - избирательный процесс восстановления экспонированных микрокристаллов галогенида серебра в эмульсионном слое фотоматериала, способствующий превращению срытого изображение в видимое. Специальные растворы, применяемые для этих целей, называются проявляющими и проявителями. Они представляют собой сложную многокомпонентную систему, состоящую из одного проявляющего вещества или нескольких, щелочи, антиоксиданта, антивуалента и других веществ /6/.

Проявляющие вещества:

Проявляющие вещества – химические соединения, легко отдающие электрон и восстанавливающие ионы серебра до металлического серебра. В фотографии применяются только те проявляющие вещества, которые обладают свойствами избирательного восстановления – способностью восстанавливать только те микрокристаллы AgHal, на которых имеется серебряный центр скрытого изображения (катализатор процесса проявления).

В черно-белой кинематографии используют такие органические проявляющие вещества как гидрохинон (1), метол (2) и фенидон (3):

В последнее время широко распространен в фотографии 1-фенил-3-пиразолидон или фенидон – синтезированное из пиразолидона проявляющее вещество. Фенидон сам проявляет слабо и только до оптической плотности . Однако при добавлении его в гидрохиноновый проявитель скорость процесса проявления существенно возрастает. Фенидон практически не чувствителен к к накоплению ионов брома в проявляющем растворе. Этим объясняется его применение в машинной обработке кинофотоматериалов. Благодаря этому он полностью вытеснил метол, который в свою очередь чувствителен к накоплению бромидов в проявителе.

Природа активных групп и их положение в молекуле проявляющего вещества влияют на скорость процесса проявления. К примеру, проявляющие вещества, имеющие функциональные группы в параположении, активнее, чем имеющие те же заместители в ортоположении.

Проявляющие вещества с двумя гидроксильными группами требуют использования в проявителе сильной щелочи. Вещества же при двух аминогруппах или активных группах и не требуют высокого значения pH при проявлении /6/.

Щелочи:

Роль щелочи в проявляющем растворе заключается в следующем:

• необходима для увеличения скорости процесса проявления, так как водные растворы большинства проявляющих веществ сами по себе почти не обладают проявляющей способностью. Это объясняется тем, что в присутствии щелочи существенно возрастает степень диссоциации проявляющих веществ. Это в свою очередь приводит к увеличению концентрации активной формы проявляющего вещества в проявителе и в дальнейшем обеспечивает повышение скорости процесса восстановления AgHal;

• создает определенную концентрацию ионов и является регулятором этой концентрации в процессе проявления, способствуя при этом смещению равновесия в системы: молекулярная форма ионная форма проявляющего вещества в сторону увеличения концентрации ионной (активной) формы;

• нейтрализует бромистоводородную кислоту, образующуюся в процессе проявления и накапливающуюся в проявителе (ее количество пропорционально металлическому серебру, выделяющемуся в процессе восстановления AgHal):

• связывает кислоту, вводимую с проявляющим веществом в проявитель. Это необходимо, так как большинство проявляющих веществ плохо растворимы в воде и для повышения растворимости их обычно применяют в виде солянокислых или сернокислых солей;

• некоторое количество щелочи расходуется и на титрование желатина фотографического слоя до значения pH, обеспечивающего начало процесса проявления AgHal проявляющим веществом;

Для быстрой или скоростной обработки кинофотоматериалов проявитель готовят на едкой щелочи (NaOH, KOH). Но едкая щелочь полностью диссоциирована в проявителе. Поэтому по мере ее расходования через определенное время наступает понижение pH проявителя и замедление процесса проявления.

При использовании углекислых щелочей (K₂CO₃, Na₂CO₃), тринатрийфосфата (Na₃PO₄) и буры (Na₂B₄O₇) по мере расходования щелочи на титрование HBr и желатина эмульсионного слоя в процессе проявления все новые порции указанных щелочей подвергаются гидролизу. Это и обуславливает поддержания постоянного уровня pH проявляющего раствора за счет образования едкой щелочи.

Антивуалирующие вещества:

Антивуалирующие вещества необходимы для предотвращения образования вуали на изображении:

• эмульсионные стабилизаторы (7-гидрокси-5-метил-1,2,4-триазаиндолицин) уменьшают эмульсионную вуаль, препятствуя дальнейшему росту центра светочувствительности в процессе хранения фотоматериала

• антивуаленты (KBr, KI, NaBr,бензотриазол) уменьшают вуаль проявления, возникающую в результате восстановления ионов серебра из проявляющего раствора и последующего осаждения образовавшихся вновь высокодисперсных частиц на неэкранированных участках слоя.

Специальные добавки:

К специальным добавкам относятся водоумягчающие вещества, такие как трилон Б, калгон (смесь гексаметафосфата натрия (NaPO₃)₆ и пирофосфата натрия Na₄P₂O₇). Эти вещества предназначены для предотвращения образования известковых соединений (осадков CaCO₃, Ca_x(OH)_y(SO₃)_z), которые могут возникать в случае применения воды повышенной жесткости /6/.