2.3. Основные химические реакции протекающие в процессе проявления фотоматериалов

Рассмотрим основные химические реакции, протекающие при проявлении экспонированного бромсеребряного материала в растворе, содержащем гидрохинон, сульфит натрия, карбонат натрия, КВr и воду. Процесс восстановления галогенида серебра упрощенно может быть представлен следующим образом:

В результате реакции гидрохинон, а точнее его активная анионная форма, восстанавливает AgBr, вследствие чего возникает свободное серебро, хинон и образуется бромистоводородная кислота НВr. Хинон не обладает проявляющим свойством, но под действием сульфита натрия (реакция опущена) восстанавливается до моносульфата гидрохинона, который обладает проявляющей способностью и участвует в процессе проявления:

Как видно из приведенных уравнений, в сульфитосодержащем проявителе одна молекула проявляющего вещества способна восстановить четыре атома серебра. Образующаяся бромистоводородная кислота НВr нейтрализуется имеющейся в растворе щелочью, как входящей в состав проявителя, так и образующейся в результате восстановления окисленной формы проявляющего вещества:

2HBr + NaOH + Na₂CO₃ = 2NaBr + NaHCO₃ + H₂O

В результате реакции проявления в растворе накапливаются бромиды (соли бромистоводородной кислоты NaBr, KBr), которые по мере накопления начинают тормозить проявление.

2.4. Типы проявителей и основы их рецептуры Типы проявителей

В фотографической практике находят применение большое число проявителей, различных по составу и характеру работы, которые по влиянию на фотографические свойства изображения делят следующим образом: универсальные (нормальные), выравнивающие (мелкозернистые), контрастные и специальные (физические, для недодержек и передержек, для проявления при низкой температуре и др.).

Универсальные, или нормальные проявители используются для обработки как негативных, так и позитивных материалов. Предназначены эти проявители для получения изображения с нормальным контрастом. При необходимости контраст может быть изменен путем увеличения или уменьшения времени проявления.

Универсальные проявители дают гармоничную градацию тонов с отчетливой проработкой деталей в соответствии с номинальной светочувствительностью материала. Проявители этого типа характеризуются высокой окислительно-восстановительной способностью и кислотно-основной буферностью, стабильны в работе. Среднее время проявления в универсальных проявителях при температуре раствора 18-22C составляет от 4 до 15 мин.

Рецептов универсальных проявителей очень много, но различия между ними непринципиальны. Очень широкое распространение получил стандартный проявитель №1, известный как проявитель Чибисова.

Контрастные проявители используются для обработки фотоматериалов с целью получения высококонтрастного изображения, без полутонов (например штрихового). Эти проявители применяются также для повышения контрастности изображения, например, при съемке малоконтрастных объектов.

Контрастные проявители - это достаточно активные проявители, при применении которых высокие значения максимального почернения и коэффициента контрастности достигаются за короткое время проявления (1,5-6 мин для негативных материалов), что связано со значительным содержанием щелочи (рН = 11) и соответствующим выбором проявляющих веществ (гидрохинона и др.). Повышение контраста изображения происходит в результате замедленного проявления слабо экспонированных участков при сильно повышенной скорости проявления участков, получивших большие экспозиции.

В контрастных проявителях, при быстром восстановлении галогенида серебра, растворяющая способность сульфита натрия не обнаруживается, и восстановленные в слое зерна серебра получаются больших размеров, что приводит к значительному увеличению зернистости изображения. В таблице 1 приведены рецепты некоторых контрастных проявителей.

Таблица 1

Состав контрастных проявителей

Вещество, г	Проявитель
	КЦ-1	Д-19	А-70А	Д-8	А-111
Гидрохинон	10	8,8	5	30	20
Метол	2	2,2	-	-	-
Сульфит натрия безводный	52	96	-	60	-
Метабисульфит натрия	-	-	5	-	20
Едкое кали	-	-	10	-	50
Едкий натр	-	-	-	25	-
Сода безводная	40	48	-	-	-
Бромид калия	4	5	1	20	4
Вода до 1л

Выравнивающие (мелкозернистые) проявители дают малоконтрастное изображение с хорошей проработкой деталей в большом интервале сообщенных фотоматериалу экспозиций.

Это происходит за счет значительного увеличения фотошироты материала и повышения его светочувствительности. Это связано с тем, что слабо экспонированные участки фотослоя с некоторого момента проявляются быстрее сильноэкспонированных, и темные детали объекта воспроизводятся на негативе так же отчетливо, как если бы съемку производили на более светочувствительном материале.

Эффект такого проявления объясняется составом проявителя, в котором поддерживается щелочная буферность. Щелочи оказывается достаточно для проявлениях слабо экспонированных участков, но при образовании значительных количеств кислоты (в области больших экспозиций) для ее нейтрализации щелочи не хватает и процесс проявления замедляется.

Усилению выравнивающего эффекта способствует и низкая концентрация бромида калия, поэтому на сильно экспонированных участках в процессе проявления возникает большая концентрация ионов Вr и процесс проявления замедляется, тогда как на слабо экспонированных участках торможение происходит в значительно меньшей степени.

Мелкозернистость изображения в выравнивающих проявителях обусловлена тем, что замедление проявления на сильноэкспонированных участках приводит к уменьшению оптической плотности и, следовательно, к понижению зернистости. Почти в любом проявителе можно получить изображение с маловыраженной зернистой структурой, для этого нужно лишь не допустить образования большого почернения (другими словами, недопроявить негатив), но при этом неизбежно уменьшается светочувствительность и, как следствие, ухудшается проработка деталей в тенях. В выравнивающих проявителях при небольшой плотности изображения потери светочувствительности не происходит, отсюда - хорошая проработка деталей без явно выраженной зернистой структуры.

Действительное уменьшение размеров проявленных частиц имеет место в выравнивающих особомелкозернистых проявителях, содержащих растворители галогенида серебра: сульфит натрия, вводимый в проявитель в больших концентрациях (до 200г/л); роданистый калий или тиосульфат'' натрия. Следует заметить, что выравнивающие особомелкозернистые проявители с активными растворителями галогенида серебра не дают увеличения светочувствительности, а даже, наоборот, понижают ее примерно в 3 раза, что требует при их применении соответствующего увеличения экспозиции при съемке.

Из выравнивающих мелкозернистых проявителей наиболее широкое применение находят стандартные проявители №2 и №5, Д-76, Д-23, "Родинал", Д-20" и др. (табл. 2).

В процессе проявления для обеспечения выравнивающего действия следует избегать сильного диффузионного обмена между слоем и проявителем. Поэтому рекомендуется перемешивать проявляющий раствор только в момент погружения в него материала.

Таблица 2

Состав выравнивающих мелкозернистых проявителей и

режим обработки черно-белых фотопленок

Вещество, г	Проявитель
	№5	Д-76	Д-23	ДК-20	Д-20	ФГЛ
Метол	1,6	2,0	7,5	5,0	5,0	-
Гидрохинон	2,0	5,0	-	-	-	0,25
Фенидон	-	-	-	-	-	0,05
Сульфит натрия безводный	100	100	100	100	100	100
Тетраборат натрия	2,0	2,0	-	-	-	2,0
Метаборат натрия	-	-	-	2,0	-	-
Бромид калия	0,4	-	-	0,5	0,5	0,5
Роданид калия	-	-	-	1,0	1,0	-
Вода до 1л.
Время проявления фотопленок при 20оС мин.	7	5	12	11	10	24