фототени
главная галереи фотографов
главная история фотографии основоположники фотографии фотокор

Природа светочувствительности фотографических эмульсий

На основе многочисленных опытов была разработана единая принципиальная схема синтеза эмульсий, представляемого как двухстадийный процесс:

- на первой стадии смешивают растворы, содержащие галогениды щелочных металлов и серебро, для выделения твердой фазы галогенида серебра и выдерживают реакционную смесь при повышенной температуре;

- на второй стадии удаляют (промывкой геля или осаждением твердой фазы) растворимые соли и повторно нагревают полуфабрикат.

Первая операция, позволяющая регулировать дисперсность твердой фазы и влиять на кроющую способность эмульсионного слоя, получила название физического созревания; вторая стадия, вызывающая повышение светочувствительности, называется химическим созреванием. Эти термины связаны с характером физико-химических процессов каждой стадии,— на первой совершается кристаллизационный процесс, на второй он затухает или прекращается вовсе, и возникают поверхностные топохимические превращения, которые и вызывают образование примесных центров, обусловливающих рост светочувствительности.

А. Тривелли А. Тривелли

Описанную схему синтеза фотографических эмульсий ясно сформулировал Эдер в 1880— 1882 годы. Физико-химическую природу первого и второго созреваний и их технологическое значение изучали в 30-е годы XX столетия Керролл и одновременно и независимо К. В. Чибисов. Морфологию эмульсионных микрокристаллов детально изучали Тривелли и Шеппард (1921), а позднее с применением электронного микроскопа Клейн (1956). Кинетика первого созревания в 30-е годы была предметом обстоятельных исследований К. С. Ляликова, установившего основные закономерности данного процесса и влияние состава среды.

Готовый эмульсионный слой не находится в состоянии устойчивого равновесия,— в слоях постоянно протекают топохимические превращения, ведущие к их старению. Этот комплексный процесс, с одной стороны, является замедленным продолжением химического созревания, а с другой,— сопровождается иными химическими превращениями. Сложная проблема старения была предметом ряда исследований, в которых принимали участие К. В. Чибисов, В. И. Шеберстов, А. Л. Картужанский, В. М. Белоус и другие. Подробное обобщение этой важной для практики проблемы было выполнено в 1976 году А. Л. Картужанским с сотрудниками в монографии «Проблемы старения и сохраняемость фотографических материалов».

Превращение скрытого изображения в видимое связано с относительно простой операцией (сложной, однако, с физико-химической точки зрения). Эта стадия визуализации сыграла в фотографии решающую роль,— она придала ей современную мощь. Для этого процесса — проявления — применяют специальные восстановители, действующие избирательно на эмульсионные микрокристаллы со скрытым изображением, т. е. содержащие центры, инициирующие восстановительный процесс. Исторические сведения об основных вопросах химии проявителей и проявления очень объемны. Физико-химической стороне этой проблемы везде и всегда уделялось большое внимание.

Принципиально важным является вопрос о причине избирательности проявления, протекающего на разделе двух фаз. Согласно гипотезе Шеппарда (1922) этот процесс должен быть связан с явлением адсорбции. Банкрофт предположил (1923), что проявляющее вещество селективно, в больших количествах адсорбируется на освещенных (по сравнению с неосвещенными, т. е. без скрытого изображения) микрокристаллах и тем самым сильно ускоряет процесс восстановления первых.

С. Е. Шеппард С. Е. Шеппард

Химико-фотографические и спектрофотометрические исследования продуктов химического созревания и сенсибилизации привели к выводу о серебряной природе примесных центров, хотя до сего времени существует дуалистическое представление об их составе и структуре, а также об их функциях и даже о преимущественном значении сернисто-серебряных центров. Вместе с тем фундаментальные исследования В. М. Белоуса, применявшего люминесцентный метод, не только подтвердили серебряную природу центров, но и разъяснили механизм их образования как при восстановительной, так и при сернистой сенсибилизации. В результате был сформулирован принцип химического единства химической сенсибилизации и в связи с этим тезис о химическом единстве всего фотографического процесса как последовательных на отдельных стадиях окислительно-восстановительных превращениях (К. В. Чибисов, 1956). Вопросами физических процессов образования скрытого изображения, рассматривавшихся на основе физики твердого тела, успешно занимался П. В. Мейкляр, который обобщил результаты своих исследований по этой центральной проблеме фотографической науки в обстоятельной монографии (1972).

2006-2018 ФотоТени - сообщество фотографов и история фотографии.