Серебро и фотография

Фотографическая съемка состоит в том, что объектив проецирует на фотопленку отпическое изображение освещенного объекта в течение времени, необходимого для того чтобы оказать на фоточувствительный слой желаемое действие В основе фотографии лежит процесс фотохимического распада галогенидов серебра, проходящий в микрокристаллах фотографической эмульсии:

2Ag⁺ = 2Ag + Br₂

Это первая стадия фотографического процесса — экспонирование, в результате которого происходит образование центров скрытого изображения. В основе фотографического проявления лежит окислительно-восстановительная реакция, в результате которой ионы серебра (Аg⁺) восстанавливаются проявляющим веществом (Red):

Аg⁺ + Red = Ag + Ox,

где (Аg) — металлическое серебро, а (Ох) — первичный продукт окисления проявляющего вещества.

Усиление результатов действия лучистой энергии возможно лишь при условии избирательного проявления фотографического слоя: восстановление серебра на участках слоя, подвергнутых действию лучистой энергии, протекает с большей скоростью, чем на остальных (неэкспонированных) местах пленки. Избирательное действие проявителей на экспонированные фотографические слои связано со свойствами восстановителей.

Отсутствие избирательной способности у большинства восстановителей приводит к одинаковой скорости восстановления галогенида серебра на всех участках фотографического слоя, что, естественно, ведет к сплошному его почернению. Именно этим объясняется ограниченность числа восстановителей, применяемых в качестве проявляющих веществ.

Окислительно-восстановительный характер реакции позволяет построить обратимый гальванический .элемент. Определение его электродвижущей силы (э.д.с.) дает возможность получить количественную меру для различных условий проявления и тем самым предвидеть направление протекания таких реакций при изменении компонентов проявляющего раствора и условий (среды): Многие проявляющие вещества являются, как известно, слабыми кислотами, основаниями либо амфотерными электролитами. Поэтому управление реакцией осуществляется не только с помощью изменения концентраций исходных или конечных продуктов, но и при изменении концентрации водородных или гидроксид-ионов:

Реакция окисления проявленного изображения
<-----------------------------------------
AgBr + HREd -> Ag + Ox + HBr
------------------------------------------>
Реакция восстановления ионов серебра на центрах проявления

В качестве примера осуществления процесса проявления в различных условиях приведем разработанный в СССР способ ограничения времени облучения фото-эмульсионных слоев на космических кораблях. На кораблях-спутниках время экспонирования определяется временем пребывания спутника на орбите. При длительном пребывании корабля-спутника на орбите число зарегистрированных в эмульсии следов частиц космических лучей оказывается очень большим. Это затрудняет выделение следов отдельных частиц. Поэтому возникла необходимость ограничить время экспонирования фотоэмульсионных слоев. Одним из возможных путей решения этой задачи была химическая обработка эмульсионных слоев на борту корабля-спутника. Сущность разработанного способа заключается в том, что фотоэмульсионные слои после заданного времени облучения и химического проявления до возвращения корабля-спутника на Землю находятся в так называемом стабилизирующем растворе. Одним из компонентов этого раствора является бромид калия. Как видно из уравнения реакции, существенное повышение концентрации ионов брома приводит в этом случае к смещению равновесия реакции влево, т. е. к значительному замедлению процесса проявления. Второй вариант созданного способа заключался в применении метода физического проявления. В светочувствительном слое остаются центры скрытого изображения, образованные действием космических лучей в течение заданного времени. Затем эмульсионные слои подвергаются фиксированию. При этом разрушается весь светочувствительный галогенид серебра эмульсионного слоя благодаря образующимся растворимым в воде комплексным соединениям серебра:

AgBr + 2Na₂S₂O₃ = Na₃[Ag(S₂O₃)₂] + NaBr

Таким образом, слой становится нечувствительным к действию космического излучения. В дальнейшем скрытые центры Изображения проявляются при восстановлении ионов серебра, специально вводимых в проявляющий раствор.

Приведенный пример показывает возможности управления Сложным физико-химическим - процессом обработки фотографических слоев в связи с решением конкретных практических задач.

Подводя итоги, можно оценить, какую роль играет серебро в фотографии:

Способность солей серебра к фотохимическому распаду
Каталитическое действие микроколичеств серебра, образовашегося в процессе фотохимического распада и находящегося в свободном состоянии;
Способностью ионов серебра к комплексообразованию;
Достаточной коррозионной устойчивостью металлического серебра, которое обеспечивает сохраниение образующихся в процессе экспонирования эмульсионного слоя "серебрянных центров проявления".

В настоящее время все в большем направлении развивается цифорвая фотография, однако, классическая фотография далеко не исчерпала своих возможностей.

назад

Металлы