ФОТОГРАФИЧЕСКИЕ ЭМУЛЬСИИ,
традиц. название суспензий светочувствит. микрокристаллов (зерен) галогени-дов
Ag в связующих - водных р-рах желатина, эфирах целлюлозы, агаре, альбумине и
др. Нанесенные на подложку и высушенные Ф. э. образуют светочувствит. слой фотоматериалов.
Микрокристаллы могут состоять из индивидуальных труднорастворимых галогенидов
Ag, их твердых р-ров или смесей, а также из разл. композиций AgHaI с заданным
распределением галогенидного состава по объему или пов-сти микрокристаллов (двойниковых,
эпитаксиальных, контактных и т.п.). Концентрация желатина в Ф. э. составляет
обычно 5-10% по массе, концентрация AgHal. (в пересчете на метал-лич. Ag) -
30-150 г Ag на 1 л Ф. э. Средние линейные размеры микрокристаллов 0,01-10 мкм,
их кол-во в 1 см3 (т. наз. удельное число) - 1010- 1016.
Ф.э. классифицируют, как
правило, по галогенидно-му составу-на хлоро-, бромо- и иодосеребряные, хло-робромо-,
бромоиодо-, хлороиодо- и хлоробромоиодосереб-ряные; по среднему линейному размеру
зерен (условно) - на особо мелкозернистые (0,01-0,1 мкм), мелкозернистые (0,1-0,5
мкм), крупнозернистые (0,5-1,0 мкм), особо крупнозернистые (1-10 мкм); по светочувствительности
к белому свету-на особо низкочувствительные, низкочувствительные, среднечувствительные,
высокочувствительные (о светочувствительности см. в ст. Фотографические материалы);
по разрешающей способности-на особо высокоразрешающие (разрешающая способность
1000-10000 линий/мм), высокоразрешающие (300-1000 линий/мм), среднего (100-300
линий/мм) и малого (30-100 линий/мм) разрешения; по однородности зерен микрокристаллов
- на однородные (монодисперсные) с относит, распределением по размерам зерен
(т. наз. коэф. вариации) от 5 до 15% и неоднородные с коэф. вариации более 15%;
по способу получения- на аммиачные, безаммиачные, Ф. э. одноструйного и двухструйного
методов получения и др.; по применению-на Ф. э. для фотобумаг и фотопленок,
черно-белых и цветных позитивных, негативных и обращаемых фотоматериалов, для
диффузионных процессов с переносом изображения и термопро-являемых фотоматериалов
(см. Репрография).
В состав Ф. э. могут также
входить разнообразные функциональные добавки, улучшающие их эксплуатац. характеристики:
хим. и спектральные сенсибилизаторы (см. Сенсибилизация оптическая, Сенсибилизация
фотографических материалов), стабилизаторы, антивуалирующие в-ва, пластификаторы
фотографич. слоев, дубители (см. Дубление в фотографии), смачиватели,
антистатики, фильтровые красители, антиоксиданты, в-ва, повышающие кроющую способность
металлич. Ag, и др. В Ф. э. для цветных фотоматериалов вводятся также спец.
добавки: р-ры или масляные дисперсии цветообразующих компонентов, стабилизаторы
цветного изображения, маскирующие добавки, ускорители и замедлители проявления
и пр. Готовые к применению Ф. э. могут содержать до 100 разл. компонентов.
Светочувствит. галогениды
Ag образуются при осаждении из водно-желатиновых р-ров на стадии т. наз. эмульсифика-ции
по экзотермич. р-ции: Ag+ + Наl-
AgHal. В качестве серебросодержащего агента используют водные р-ры AgNO3
или аммиачный комплекс [Ag(NH3)2]NO3,
иногда - орг. соед. Ag, напр. соли жирных к-т, комплексы тетраазаиндена, бенз-имидазола,
бензотриазола или меркаптотетразола, содержащие Ag. Галогенсодержащими реагентами
служат галогениды К и Na, реже аммония, а также галогенсодержащие орг. соед.,
напр. бромуксусная к-та.
Первоначально протекает
кристаллизационный процесс возникновения и послед, формирования микрокристаллов
определенного размера вследствие растворения более мелких и роста более крупных
микрокристаллов, коалесценции и перекристаллизации (т. наз. физ. созревание
Ф. э.). Вторая стадия - т. наз. хим. созревание, при к-ром на пов-сти кристаллов
образуются неустойчивые комплексные соли Ag в результате взаимод. AgHal с соед.
серы или др. в-вами, входящими в состав желатина. При распаде комплексных соед.
в местах нарушения структуры кристаллич. решетки возникают центры светочувствительности,
к-рые и определяют осн. фотографич. св-ва Ф. э.
Наиб. распространенные
виды микрокристаллов AgHal в Ф. э.: однородные кубич. микрокристаллы AgBr, плоские
микрокристаллы AgBrxI1-x, кристаллы типа
ядро - оболочка разл. галогенидного состава (напр., кубич. кристаллы с ядром
из AgBrxI1-x и оболочкой из AgBr, ромбич.
кристаллы мно-гооболочечной структуры с ядром из AgBrxI1-x,
плоские кристаллы с таким же ядром и латеральными оболочками разл. состава),
а также эпитаксиальные микрокристаллы [напр., эпитаксиальные кристаллы AgBr
(AgCl) на AgI, AgCl на AgBr, AgCl на плоских микрокристаллах AgBrxI1-x].
Для получения Ф. э. применяют
разл. способы кристаллизации. Метод т. наз. однострунной кристаллизации заключается
во введении в термостатированный реактор при перемешивании последовательно р-ров
связующего, га-логенида (или смеси галогенидов) и соли Ag. Существуют разл.
варианты метода, при к-рых варьируются т-ра реактора, галогенидный состав, концентрация
и соотношение реагентов, скорости и последовательности их введения. Реагенты
могу! вводиться в реактор неск. порциями поочередно или дробно.
Метод т. наз. двухструйной
кристаллизации заключается в одновременном введении эквимолярных р-ров солей
Ag и галогенидов в р-р связующего. В процессе осаждения кристаллов измеряют
и регулируют концентрацию в р-ре ионов Наl-, Ag+ и H+,
а также скорость введения реагентов и их состав. Для поддержания гранулометрич.
постоянства состава микрокристаллов и объема реакц. среды применяют микро- и
ультрафильтрацию. Для регулирования размеров микрокристаллов, гранулометрич.
однородности и структуры их пов-сти используют модификаторы роста - гл. оор.
в-ва, образующие с ионами Ag+ или Наl- труднорастворимые
соединения.
После кристаллизации последовательно
проводят вспомо-гат. стадии: 1) удаление водорастворимых солей и редиспер-гирование
микрокристаллов в р-ре связующего; 2) хим. и оптич. сенсибилизация Ф. э.; 3)
введение разл. добавок спец. назначения; 4) нанесение на подложку (полив).
=== Исп. литература для статьи «ФОТОГРАФИЧЕСКИЕ ЭМУЛЬСИИ»: Бrеслав
Ю.А., "Журнал научной и прикладной фотографии и кинематографии",
1989, т. 34, № 4, с. 243-53; Photographic silver halide emulsions. Preparation,
addenda, processing and systems, N.Y., 1989, p. 993-1015.
Ю.А. Бреслав.
Страница «ФОТОГРАФИЧЕСКИЕ ЭМУЛЬСИИ» подготовлена по материалам химической энциклопедии.
|