Найти в Дзене
Записки технолога

1. Светочувствительные вещества

Наш первый рассказ о технологиях и материалах Госфильмофонда мы решили начать с самого главного, без чего не может существовать киноплёнка. Это основной компонент эмульсии - светочувствительное вещество.

Все знают, что плёночную фотографию называют «серебряной», потому что светочувствительными веществами в кино- фотоплёнках являются соли серебра. Их получают из двух несветочувствительных солей, а основным веществом химической реакции является нитрат серебра (AgNO3), который можно изготовить, подвергая серебро воздействию азотной кислоты.

Еще в XVI веке врачи обнаружили, что при контакте с нитратом серебра на коже появляются черные пятна, а при длительном контакте — глубокие ожоги. Нитрат серебра продается в аптеках под названием «ляпис» (ляписный карандаш) и используется для обработки ран. С его помощью иногда прижигают детские бородавки. Обращаться с ним нужно очень осторожно.

Азотнокислое серебро применяется для изготовления несмываемых чернил и входит в состав некоторых красок для волос. Раньше нитрат серебра называли «адским камнем», потому что вещество темнело под воздействием света. Если к раствору нитрата серебра добавить обычную пищевую соль (NaCl, хлористый натрий), то в результате обмена получится хлористое серебро, которое выпадет в осадок, а полученный раствор будет ярко-белого цвета.

Короткое видео, как получается хлористое серебро:

хлористая соль серебра.mp4
Получение хлористого серебра и бромистого
Получение хлористого серебра и бромистого

При смешивании раствора бромистого калия (KBr) и нитрата серебра в осадок выпадает бромистое серебро желтовато-молочного цвета. Если рядом с раствором положить лист черно-белой фотобумаги, то эмульсия будет такого же желтоватого цвета, поскольку светочувствительным веществом на фотобумаге является бромистое серебро.

В стеклянном стаканчике - бромистое серебро
В стеклянном стаканчике - бромистое серебро

Также с нитратом серебра можно получить ещё одну светочувствительную соль. Например, в результате взаимодействия нитрата серебра с йодистым калием (KI) образуется йодистое серебро жёлтого цвета.

Получение йодистого серебра
Получение йодистого серебра

Эти три соли — хлорид, бромид и йодид серебра — используются в фотоэмульсиях.

Три светочувствительных вещества немного отличаются по цвету, слева направо: хлористое серебро, бромистое и йодистое
Три светочувствительных вещества немного отличаются по цвету, слева направо: хлористое серебро, бромистое и йодистое

Независимо от используемого материала: черно-белая фотобумага, черно-белая негативная фотопленка, цветная бумага или цветная обращаемая 8-миллиметровая кинопленка — светочувствительным веществом будет соль.

Чтобы соль серебра держалась на поверхности материала, ее «приклеивают» при помощи желатина к плёночной основе или бумажной подложке. Чаще всего при производстве материалов используется бромид серебра, а хлорид серебра менее чувствителен и находит применение в цветных позитивных пленках.

Желтый цвет йодистого серебра указывает на то, что оно наиболее чувствительно в синей зоне (поглощает синие лучи), а вот хлорид серебра совершенно белый, следовательно, он отражает все видимые лучи спектра и практически нечувствителен к видимым лучам спектра. Чувствительность хлорида серебра находится в невидимой для глаза ультрафиолетовой зоне.

Существование ультрафиолетовых лучей было открыто благодаря хлориду серебра. В 1801-1802 годах Иоганн Риттер проводил эксперименты, чтобы определить, какие лучи спектра вызывают наиболее быстрое потемнение соли серебра, и обнаружил, что в том месте, где заканчивается фиолетовый цвет, потемнение происходит быстрее всего.

Иоганн Риттер
Иоганн Риттер

Таким образом было выяснено, что за границами спектра есть невидимые глазом лучи.

Под воздействием света соли серебра постепенно темнеют — происходит реакция фотолиза — процесс превращения соли серебра в металлическое серебро. Этот процесс можно ускорить в сотни тысяч раз с помощью раствора, называемого проявитель. Если погрузить полоску засвеченной фотобумаги в проявитель, то через 1-2 минуты край почернеет, потому что в этом месте выделится металлическое серебро.

Когда вы фотографируете на плёночную камеру, в момент нажатия спусковой кнопки открывается затвор и небольшое количество света попадает на светочувствительную эмульсию. Под действием света в эмульсии происходит реакция фотолиза. В эмульсии формируется скрытое изображение, состоящее из крошечных групп атомов серебра. Это изображение невозможно увидеть даже под микроскопом, но его можно усилить в миллион раз с помощью проявителя. Именно поэтому после экспонирования пленку проявляют, погружая ее на 5-8 минут в проявочный раствор.

Для получения негативного изображения расходуется примерно 15-20 % светочувствительного вещества. Если после проявки пленку вынести на свет, то реакция проявления продолжится с остатками неиспользованного светочувствительного материала, и почернеет вся пленка. В связи с этим пленку необходимо зафиксировать, то есть сделать оставшееся вещество нечувствительным и удалить его из эмульсии. Для этого используется фиксаж, который растворяет соли серебра.

Внося поправки в Википедию в статью «Процесс С-41», я указал:

В рабочем фиксаже скапливаются соли серебра. В 1 литре рабочего раствора может находиться от 5 до 7 граммов серебра. Крупными фотолабораториями отработанные фиксажи не выливаются, а направляются на извлечение серебра методом электролиза.

Электролизное серебро
Электролизное серебро

В Госфильмофонде серебро из фиксажей извлекается с помощью электролизных машин. Под действием электрического тока низкого напряжения (5-6 Вольт) серебро осаждается на вращающийся металлический барабан. Когда набирается достаточный слой (2-3 мм), его сбивают киянкой (деревянным молотком) и отвозят на фабрику драгоценных металлов для переработки (на переплавку).

Ведущий технолог ГФФ

Леонид Коновалов

*

Будем ждать от читателей обратной связи.