Курсовая работа: Получение обесцвечивающих и фиксирующих растворов из отработанных фотографических растворов
Курсовая работа: Получение обесцвечивающих и фиксирующих растворов из отработанных фотографических растворов
Содержание
Введение
Глава 1. Составление и применение фотографических растворов
Выражение концентрации растворов
Глава 2. Вода для химико-фотографической обработки фотоматериалов
Проявляющие растворы
Останавливающие растворы
Фиксирующие растворы
Составление растворов
Глава 3. Обесцвечивающие и фиксирующие растворы из отработанных фотографических растворов
Введение
В химико-фотографической обработке воду используют в качестве одного из основных растворителей при составлении растворов, промывке фотоматериалов и в других технологических целях. Вода, получаемая из различных природных источников, артезианских скважин, из сети городского водопровода, содержит различные механические примеси, микроорганизмы, растворенные твердые, жидкие и газообразные вещества. Механические примеси удаляют фильтрованием. При кипячении удаляются газы, убиваются микроорганизмы, устраняется временная (карбонатная) жесткость, которая обусловливается наличием в воде бикарбонатов кальция и магния, выпадающих при кипячении в осадок в виде шлама.
Глава 1. Составление и применение фотографических растворов
Приготовление фотографических растворов сводится к отмериванию воды, отвешиванию химических веществ и растворению их.
Отмеривание и отвешивание следует производить по возможности точнее; допустимы отклонения в пределах ±10\% от отмериваемого или отвешиваемого вещества. Поэтому, если фотолюбитель не располагает точными весами и мелким разновесом, то достаточно и глазомерной точности. Так, например, при отсутствии гири в 0,5 г можно отвесить 1 г вещества и на глаз разделить его пополам. В случаях, когда в рецептах встречаются такие точные дозы, которые фотолюбителю трудно отмерить или отвесить, их можно округлить до предела, удобного для отвешивания или отмеривания. Так, например, если в рецепте указано 5,75 г вещества, то можно округлить его до 5,5 или 6 г. Округление не должно быть более чем на 10\%, например, 0,75 г округлять до 0,5 или до 1 г нельзя.
Для отвешивания можно воспользоваться мелкой разменной монетой (от 1 до 5 коп): 1 коп. весит 1 г, 2 коп. - 2 г; 3 коп. - 3 г, 5 коп. - 5 г. При отсутствии мерительного стакана (мензурки) отмеривание воды можно производить стандартным (чайным) граненым стаканом. Его вместимость 200 мл. Приготовлять растворы удобнее всего в широкогорлых стеклянных банках.
При составлении фотографических растворов важна последовательность растворения веществ. Следует придерживаться правила растворять вещества в той последовательности, в какой они указаны в рецепте, а в случаях приготовления растворов из имеющихся в продаже готовых фотографических смесей - по указаниям на этикетке.
Не следует растворять какое-либо вещество, прежде чем совершенно не растворится предыдущее.
Растворение вещества ускоряется помешиванием стеклянной палочкой или согреванием воды, однако не выше 50°.
В ряде случаев вода должна быть взята в таком количестве, чтобы получился определенный заданный объем раствора. В этом случае берут сначала меньшее количество воды, растворяют в нем все вещества и только после этого доливают воды до нужного общего объема.
Так, в частности, приготовляются все проявители и фиксажи. Если требуется приготовить 1 л проявителя, то вначале следует взять 700-750 мл воды (не больше), а затем, растворив все вещества, добавить воды до общего объема раствора в 1 л. В таких случаях в рецепте дается указание: воды до... (того или иного объема). Если это условие не обязательно или количество воды должно быть взято по рецепту, такого указания не де лают.
В свежеприготовленном растворе обычно выпадает осадок из случайно попавшей пыли, соринок и нерастворимых частичек, поэтому, прежде чем применить раствор, ему дают отстояться, а затем осторожно сливают. Если раствор содержит муть или плавающие в нем частицы, не оседающие на дно, раствор следует обязательно профильтровать через фильтровальную бумагу или гигроскопическую вату. Нормальная температура для всех фотографических растворов 18-20°, т.е. обычная комнатная температура (исключение составляют растворы, применяемые в цветной фотографии). Если раствор составлен на теплой воде, его следует предварительно остудить.
При обработке светочувствительных материалов растворы с температурой выше 25° применять нельзя из-за опасности сползания или расплавления эмульсионного слоя. Растворы с температурой ниже 10-12° работают настолько медленно, что ими практически невозможно пользоваться.
Не бывшие в употреблении растворы сохраняются обычно - довольно долго, но некоторые растворы могут прийти в негодность в течение получаса. О сохраняем мости быстропортящихся растворов обычно в рецепте делаются соответствующие указания. Бывшие в употреблении растворы сохраняются хуже.
Растворы, налитые в ванночки, портятся (окисляются) быстрее, чем в бутылках, так как поверхность соприкосновения их с воздухом в первом случае больше, чем во втором. Например, большинство свежеприготовленных проявителей в хорошо закупоренных и налитых доверху бутылках сохраняются до полугода, в то время как в ванночках они за одни сутки приходят в негодность. Поэтому по окончании работы растворы следует слить в бутылку и закупорить.
Обычно, по мере того как растворы приходят в негодность, они либо окрашиваются (темнеют), либо разлагаются, выделяя осадок. Появление этих признаков свидетельствует о том, что раствором больше пользоваться нельзя.
Причиной порчи растворов может быть и их истощение, при этом некоторые растворы не меняют своего вида и остаются достаточно чистыми и прозрачными. Существуют различные химические способы проверки при годности таких растворов, но проще всего опробовать, раствор на практике и посмотреть, как он действует. Чем сильнее истощен раствор, тем медленнее и хуже он действует; сильно истощенные растворы не действуют со всем.
Истощение растворов связано только с их использованием. Поэтому, чтобы не применять сильно истощенных растворов, следует учитывать, какое количество светочувствительных материалов в них обработано. Существуют нормы использования некоторых растворов, которые обычно указываются в рецептуре.
Применяя растворы, надо следить, чтобы они не по падали один в другой. Многие растворы при этом либо сами приходят в негодность, либо приводят в негодность обрабатываемые материалы. Некоторые растворы, на пример едкие щелочи, сильные кислоты и др., вызывают ожоги кожи. Фотолюбитель должен помнить об этом и соблюдать правила безопасности.
Выражение концентрации растворов
В фотографической практике концентрацию вещества в растворе выражают несколькими способами.
1. Концентрация в процентах по весу выражается числом граммов вещества, растворенного в 100 г раствора. Объем такого раствора может быть меньше 100 мл, если его удельный вес больше единицы, и больше 100 мл, когда его удельный вес меньше единицы. Поэтому, определяя количество вещества в граммах, надо взвешивать раствор, а не измерять его объем мензуркой, например: 10% -ный весовой раствор сульфита натрия в 50 г раствора содержит 5 г сульфита натрия, ав50 мл - 5,15 г.
Для получения концентрации в процентах по весу берут столько граммов растворителя, чтобы с числом граммов растворяемого вещества получилось число 100. Например, для получения 10% -ного раствора сульфита натрия надо взять 10 г безводного вещества и 90 г воды.
2. Концентрация в процентах по объему выражается числом граммов растворенного вещества в 100 мл раствора. Этот способ наиболее распространен в фотографической практике.
Для составления 15% -ного раствора по объему берут 15 г вещества и растворяют его в некотором объеме воды или другого растворителя (60-75 мл). После растворения доводят объем растворителем до 100 мл. Количество вещества в таком растворе определяется числом мл, измеренных мензуркой, умноженным на процентное содержание вещества и деленным на 100.
Галогениды и другие нерастворимые соли серебра удаляют, превращая их в растворимые светопрочные соединения, которые вымываются непосредственно при фиксировании и при последующей промывке. В цветной фотографии в фиксирующих растворах наиболее часто используется тиосульфат натрия, реже - тиосульфат аммония и тиоцианаты (обычно как дополнение к основному веществу).
Тиосульфат натрия (безводный МагЗгОз или пентагидрат ЫагБгОзбНгО) хорошо растворим в во, де при повышенной температуре (50-65 °С).
В основном используется кристаллический тиосульфат. При необходимости его можно заменить безводным (1 г кристаллического - 0,65 г безводного).
При реакции галогенида серебра с тиосульфатом натрия в условиях его недостатка или даже незначительного избытка образуется нерастворимый в воде тиосульфат серебра и нестойкая комплексная соль, растворимость которой так мала, что ее невозможно вымыть из фотографического слоя:
2AgBr+ Na2S203 = г = 2NaBr + Ag2S203, Ag2S203 + Na2S203 4=fc 2Na [Ag (S203) 2].
С течением времени эти оставшиеся в слое соединения распадаются с образованием сульфида серебра, которое является причиной возникновения на фотоматериале желтых пятен.
При достаточно большом избытке тиосульфата натрия реакция продолжается и образуется водорастворимое прочное комплексное соединение, которое можно практически полностью вымыть из фотографического слоя:
2Na [Ag (S203)] + Na2S203 - *> Na4 [Ag2 (S203)].
Отсюда следует один из основных принципов фиксирования: во всех случаях должно быть обеспечено избыточное количество тиосульфата натрия.
Повышение концентрации тиосульфата увеличивает скорость фиксирования, но лишь до какого-то предела. При концентрации выше 350-400 г/л набухаемость фотографических слоев настолько снижается, что значительно замедляется скорость диффузии веществ в фотослои и обратно и, соответственно, уменьшается скорость фиксирования.
Максимальная концентрация кристаллического тиосульфата натрия не должна превышать 300-350 г/л.
Протекание процесса фиксирования сильно зависит от степени кислотности (щелочности) раствора.
Повышение кислотности увеличивает скорость фиксирования и способствует образованию легкорастворимых быстро вымываемых комплексных соединений серебра.
Однако использование сильнокислых фиксажей (рН < 4,0) недопустимо, так как это приводит к заметному разрушению красителей. Но недопустимо и использование фиксажей со щелочной реакцией (рН 8,0): в этих условиях образуются плохорастворимые соли серебра. Для обработки цветных фотоматериалов обычно, чтобы предотвратить возможность обесцвечивания красителей, применяют слабокислые или даже нейтральные фиксажи с рН =" = 6,0 ~ 7,5.
Раствор тиосульфата натрия в воде (в фотографии его называют простой фиксаж) имеет рН = 7,8 н * 8,0; иногда его используют для фиксирования цветных фотоматериалов. Для создания в растворе требуемого значения рН и достаточной буферной емкости в фиксирующие растворы вводят вещества, создающие буферные системы: сульфит натрия - бисульфит натрия, ацетат натрия - уксусная кислота и др.
Наиболее существенного увеличения скорости фиксирования добиваются введением в фиксаж солей аммония и тиоцианатов.
Тиосульфат аммония - очень энергичный растворитель галогенидов серебра, обеспечивающий высокую скорость и полноту фиксирования. Однако он настолько гигроскопичен, что приготовление на его основе фиксирующих растворов сопряжено с большими практическими трудностями, и не используется в фотографии.
Тиосульфат аммония получают непосредственно в фиксаже, добавляя в раствор тиосульфата натрия соли аммония. В наибольшей степени скорость фиксирования возрастает при введении хлорида аммония, в меньшей степени - нитрата и еще меньше сульфата и карбоната аммония.
Тиоцианаты тоже энергично растворяют галогенид серебра, но обладают сильным раздубливающим действием, что может привести к разрушению желатины. Поэтому быстрые фиксажи на основе тиоцианатов можно использовать только для сильно задубленных фотоматериалов.
В цветной фотографии используются рецепты кислых тиосульфатпых фиксажей с добавлением тиоцианатов аммония или калия {30-100 г/л). Такие растворы обеспечивают существенное (в 2-4 раза) увеличение скорости фиксирования без заметного ухудшения физикомеханических свойств фотоматериала.
Иногда для повышения температуры плавления и уменьшения набухаемости фотослоев в фиксирующие растворы добавляют дубящие вещества - алюмокалиевые [KA1 (S04) 2] НгО или хромокалиевые квасцы KCr (S04) 224H20 в количестве 15-30 г/л. Такие растворы называют дубящефиксирующими.
Все растворы, применяемые в фотографии, несмотря на большое количество существующей рецептуры, можно разделить на следующие группы: проявляющие, останавливающие, фиксирующие, ослабляющие, усиливающие, тонирующие.
Раствором называется однородная смесь химических веществ в том или ином растворителе (воде, спирте, ацетоне и т.д.).
Исходя из этого определения, можно сказать, что составление растворов заключается в приготовлении однородной смеси из различных веществ и растворителей. По степени концентрации, по количеству растворяемых веществ растворы подразделяют на несколько групп:
растворы нормированного состава - в них входят вещества согласно заданной рецептуре и готовые к употреблению;
рабочие - это раствoры нормированного состава, в которых производится работа;
концентрированные - растворы, имеющие большую концентрацию, чем растворы нормированного состава. Такие растворы перед употреблением разбавляют растворителем и доводят до концентрации нормированных;
запасные - растворы, которые перед употреблением тщательно смешивают между собой для получения нормированного раствора.
Основным растворителем, применяемым для составления фотографических растворов, является вода.
Глава 2. Вода для химико-фотографической обработки фотоматериалов
В химико-фотографической обработке воду используют в качестве одного из основных растворителей при составлении растворов, промывке фотоматериалов и в других технологических целях. Вода, получаемая из различных природных источников, артезианских скважин, из сети городского водопровода, содержит различные механические примеси, микроорганизмы, растворенные твердые, жидкие и газообразные вещества. Механические примеси удаляют фильтрованием. При кипячении удаляются газы, убиваются микроорганизмы, устраняется временная (карбонатная) жесткость, которая обусловливается наличием в воде бикарбонатов кальция и магния, выпадающих при кипячении в осадок в виде шлама. Сернокислые, хлористые, кремнекислые, азотнокислые и фосфорнокислые соединения кальция и магния, не выпадающие при кипячении в осадок и сохраняющие постоянную (некарбонатную) жесткость воды, устраняют дистилляцией или применением водоумягчающих веществ, которые реагируют с солями кальция и магния с образованием осадка или хорошо растворимых соединений.
Классифицируется вода по жесткости в мг-экв/л: мягкая - до 2; средней жесткости - от 2 до 5; жесткая - от 5 до10 и очень жесткая - больше 10. Использование в фотографических растворах жесткой воды способствует образованию так называемой сетки на эмульсионном слое, изменению свойств проявляющих веществ, затрудняет проведение некоторых процессов. Вода, применяемая для приготовления растворов, должна быть бесцветной, прозрачной, приятной на вкус и без запаха; pH воды - в пределах 6 - 8; взвешенные частицы, аммиак и сероводород - должны отсутствовать.
Проявляющие растворы
В процессе проявления фотопленок происходит не только избирательное восстановление затронутых действием света микрокристаллов серебра светочувствительного слоя, но и частичное восстановление микрокисталлов, не затронутых действием света, что вызывает образование вуали. Чем меньше будет вуаль, тем лучше показатели проявляемого фотографического материала. Правильно составленные проявляющие растворы повышают эффективность проявления.
Все компоненты, входящие в проявляющие растворы, по своим функциям подразделяются на проявляющие, сохраняющие, ускоряющие, антивуалирующие, специальные добавки.
Проявляющие вещества - это восстановители галогенидов серебра до металлического, обладающие избирательным действием, т.е. способностью восстанавливать не все кристаллы галогенидов серебра фотослоя, а только те, которые подверглись действию света при экспозиции, остальные практически остаются без изменения.
Страницы: 1, 2
