6. Полное сенситометрическое испытание кинофотоматериалов. Кинетика проявления чёрно-белых кинофотоматериалов. Выбор рекомендованного времени проявления по кривым кинетики

Рассмотрим кратко, что такое кинетика применительно к процессу обработки кинофотоматериалов. Понятно, что «кинетика» имеет какое-то отношение к скорости. Так вот под кинетикой проявления в фотографии понимают скорость проявления.

Проявление – это сложный химически процесс с избирательного восстановления тех кристаллов галогенида серебра эмульсионного слоя, которые содержат известные вам центры скрытого изображения определённых размеров и надлежащего расположения, возникшие в результате действия света. Все это кроме «действия света» относится и к центрам вуали: они, как известно, тоже проявляются независимо от нашего желания. В результате этого избирательного восстановления образуется новая фаза так называемые зёрна металлического серебра за счёт полного восстановления кристаллов галогенида серебра.

На скорость проявления будут влиять скорости следующих процессов:

набухание желатинового слоя фотоматериала, и его толщина;

диффузии проявляющих веществ и других компонентов проявляющего раствора;

адсорбция проявляющих веществ и других компонентов проявителя; восстановление ионов серебра;

десорбция, диффузия и химические реакции окисленной формы

проявляющего вещества;

гидратация и диффузия ионов галогенидов, образующихся при восстановлении галогенида серебра и проч.

Если выделить из этих процессов основные, то

Скорость проявления и количество ПРОДУКТА проявления за известным отрезок времени определяются следующими взаимосвязанными процессами: 1. химической реакцией избирательного восстановления галогенида серебра проявляющим веществом по схеме:

AgHal + Red — Ag + Ox +Hal. где Red - восстановитель (проявляющее вещество) - reduclanl.

Ox - продукт окисления (окисленная форма проявляющего вещества) - oxidate.

Электрохимический механизм:

Red —► Ох +"ё , и затем Ag' + е—» Ag .

Совершенно очевидно, что скорость этой реакции будет тем выше, чем выше концентрации проявляющею вещества и ионов серебра у поверхности восстанавливаемою кристалла.

2. диффузионными процессами поступления проявляющего вещества внутрь эмульсионного слоя и ухода из слоя в раствор растворимых продуктов реакции - окисленной формы проявляющего вещества и ионов галогенида.

Скорость любого сложного химического процесса определяется скоростью наиболее медленно текущей его стадии.В случаи реального фотографического процессе чаще всего встречаются с промежуточным случаем скорость обоих процессов соизмеримы, поэтому скорость всего процесса в той или иной пропорции определяется ими обеими.

Кинетика проявления зависит от большого числа переменных: от общего содержания солей в проявителе, от рН проявителя, от проявляющего вещества, от некоторых красителей, от продуктов окисления проявителя, от содержания бромида, противовуалирующих веществ, растворителей галоидного серебра и мн. др.

График кинетики проявления показывает зависимость гаммы светочувствительности и плотности вуали от продолжительности проявления фотослоя. Кривые графика построены по характеристическим кривым сенситограмм, проявленным при разном времени. График содержит значения всех параметров для различного времени проявления (вертикальная штриховая линия) или по одному какому-либо заданному параметру — время проявления и остальные параметры. Для цветных фотослоев приводятся частичные кривые вместо одной. График служит в основном для нахождения оптимального времени проявления при заданном значении гаммы.

Кривые кинетики проявления дают представление об изменении сенситометрических параметров со временем проявления, они служат для нахождения оптимального времени проявления и расчета сенситометрических параметров, выставляемых на упаковке фотоматериала.

Для каждого типа фототехнического материала задаются рекомендуемым коэффициентом контрастности и находят, при каком времени проявления будет достигнут . Для этого времени определяют число светочувствительности S и . Таким образом, характеристики пленки связаны не только с условиями проявления, но и со временем проявления. При изменении времени проявления характеристики пленки изменяются.

Обычно эти кривые строят на полулогарифмическом бланке На нем ось ординат логарифмическая (отложены логарифмы величин, а нанесены сами величины), поэтому она неравномерная. Такая шкала позволяет на одном бланке наносить параметры, сильно различающиеся по величине. Ось времен проявления - обычная.

Скорость проявления можно описать следующим выражением:

V=—. где D – оптическая плотность почернения, a t - время проявления.

Если построить график зависим скорости проявления от его времени ,то _МЬ1 увидим, что, во-первых. Проявление начинается не сразу ,а через некоторый отрезок времени, который называется индукционным периодом Предполагается, что его существование обусловлено поверхностным отрицательным зарядом кристаллов галогенида серебра, который отталкивает отрицательно заряженные ионы проявляющего вещества. Начальный участок кривой имеет S-образную форму. Скорость проявления быстро возрастает достигает своего максимума ,а потом плавно падает. Чем это может быть вызвано?

Увеличение оптической плотности во времени проявления- на втором графике.

Оптическая плотность сначала быстро растёт ,а затем практически не увеличивается. Возрастание оптической плотности в процессе проявления определяется либо ростом среднего размера проявленных частиц серебра, то есть степени проявленности отдельных микрокристаллов, либо увеличением количества проявляющихся и проявленных микрокристаллов, либо тем и другим.

На втором графике изображены две кривые EX=f(t). Сплошной линией обозначена зависимость при проявлении фотослоя, экспонированного со стороны эмульсии, а пунктирной - со стороны основы Т.е. у первого центры скрытого изображения образовались у поверхности, а у в второго - вблизи поверхности основы. При проявлении скорость процесса первою в основном зависела только от скорости химической реакции, а во втором случае скорость определял ещё и диффузионный фактор.