Fotó, 1955 (2. évfolyam, 1-6. szám)
1955-01-01 / 1. szám
A FÉNYÉRZÉKENY RÉTEG ÖSSZETÉTELE AZ EZÜSTHALOIDOKRÓL A fényképező, amikor megvásárolja a negatív anyagot, rendszerint nem is sejti, hogy milyen összetett rendszert visz haza, a kémiai ipar hány üzemének, munkafolyamatának eredménye az a tekercs film, amit gépébe helyez. A következő sorokban rövid ismertetését kívánjuk adni a fényérzékeny réteget alkotó főbb komponensek kémiai összetételének. Ha filmünket szétcsomagoljuk s közelebbről megnézzük, azonnal feltűnik, hogy két felülete nem teljesen azonos. Az egyik felület, mely a gépben a lencse felé kerül, tompa sárgás színű, ez az úgynevezett emulzió; a másik,fényes, sima felület a hordozó réteg celluloidjának hátoldala. Ezen legfeljebb a fény udvarmentesítő réteg foglal helyet. Ebből is látható, hogy filmünk legalább két egymásra hordott rétegből áll. Valójában öt réteget is alkalmaznak. Maga az emulziós réteg szabad szemmel homogénnek látszik. Ha azonban kis részt lekaparunk belőle és pár csepp vízzel felforraljuk, erős mikroszkóppal vagy méginkább elektronmikroszkóppal azt figyelhetjük meg, hogy apró szemcsék halmazából tevődik össze. Ezek a réteg fényérzékenységét szolgáltató ezüsthaloid szemcsék. Most ezek tulajdonságaival fogunk foglalkozni. Az ezüsthaloid szemcsék nem önmagukban alkotják a réteget. Szilárd kötőanyagba vannak ágyazva, mely célra 1871 óta zselatint használnak. A fotozselatin tulajdonságait a következő alkalommal tárgyaljuk meg. A zselatin és a benne eloszlatott ezüstkaloid szemcsék alkotják együtt a fotoemulziót. Halmazállapot szerint vizsgálva meg az emulziós réteget, azt tapasztaljuk, hogy a zselatin szilárd rétegében vannak eloszlatva az ugyancsak szilárd halmazállapotú ezüstkaloid szemcsék. Az ilyen anyagrendszerek, melyeknél a szilárd közegben apró szilárd részecskék vannak eloszlatva a diszperziók. Amikor a fényérzékeny réteget emulziónak nevezzük, helytelen szóhasználattal élünk. Emulzió alatt ugyanis a fiziko-kémiában oly anyagrendszereket értünk, melyeknél egy folyadékban egy másik folyadék cseppjei vannak eloszlatva. (Ilyen rendszer például a tej, mert itt a tejsavóban zsírcseppecskék vannak eloszlatva). A fotográfiai iparban azonban a helytelen emulzió kifejezi s annyira meggyökeresedett, hogy kiküszöbölésére semmi mód nincs. Ezüsthaloidok alatt az ezüstnek a halogén elemekkel alkotott vegyületeit értjük. A halogének oly negatív jellegű elemek, melyek a pozitív fémekkel stabil vegyületeket képeznek. Fotográfiai szempontból a halogének közül a klór, bróm és jód jönnek tekintetbe (Cl, Br, J). Ha ezüst haloidot, például ezüstkloridot vízbe helyezünk, nem oldódik fel benne még melegítve sem. Mind a három ezüst-haloid vízben igen rosszul oldódik; legjobban még az ezüstklorid, legkevésbbé az ezüstjodid. A három ezüst-haloid előállítható, ha ezüstnitrát oldatot valamely halogén vegyület oldatával elegyítjük össze. Ilyenkor az ezüsthaloid vízben oldhatatlan rögök alakjában a folyadékból kiválik. Vízben jól oldódó ezüst só az ezüstnitrát AgNOa. Átlátszó lemezes kristályokból áll. Napfényben lassan megszürkül, mert belőle ezüst válik szabaddá. Ezért barna üvegben kell eltartani. Az emberi test bőrének felületét marja, edzi és megfeketíti. Szemölcsök eltávolítására használják (lápiszolás). Előállítása úgy történik, hogy fémezüstöt salétromsavban oldanak és vízből kristályosítják. A halogén elemek vízben jól oldódó sói az alkáli halogenidek. Legismertebb köztük a nátriumklorid. NaCl. Nem egyéb, mint a közönséges asztali só. Átlátszó kockákban kristályosodik. A természetes só telepekben nagy mennyiségben fordul elő. Hozzá hasonló a káliumklorid (KC1). Használatos még az ammóniumklorid is (MH4Cl). Ez a szalmiáksó. A bróm sók között legfontosabb a káliumbromid, melyet brómkáli néven a hivó receptekből jól ismernek a fényképezők (KBr). Színtelen kristályokban fordul elő. A nátriumbromid és ammóniumbromid a megfelelő klorid vegyületekhez hasonló anyagok. Jódvegyületként az emulzió készítésnél káliumjodidot, jódkálit szoktak használni. (KJ) Fehér, erősen nedvszívó por. Ha nem teljesen tiszta, megbámul a jód kiválása miatt. A felsorolt vegyületek valamennyien ionvegyületek, vagyis oldataikban negatív és pozitív elektromos töltésű részekre, ionokra bomlanak. Pozitív ionok az ezüst, nátrium, kálium, ammónium; negatív ionok a nitrát és a halogének. Ha például káliumbromid és ezüstnitrát vizes oldatait összeöntjük, cserebomlásnak nevezett ionreakció megy végbe. Ag1 + NO3“ + K1 + Br = AgBr + K' + N03~ Az AgBr mint oldhatatlan csapadék az oldatból kiválik, de a kálium és nitrát ionok változatlanul megmaradnak. Mivel ezek jelenléte az emulzióban nem kívánatos a gyártás folyamán, ezeket az emulzióból kimossák. Ha az összeöntött ezüst és halogén oldat nem nagyon híg, az ezüst-haloid durva rögök alakjában válik ki. Ez a durva csapadék fotográfiai célokra nem használható. Ha azonban az oldatba előre valamely magas molekulasúlyú védőanyagot viszünk, mely a keletkezett apró ezüstkaloid szemcsék összetömörülését megakadályozza, megőrizhetjük a részecskék finom eloszlását. Az ilyen védőanyagok általában enyvszerű, sűrű, nem kristályosodó vegyületek, melyeket az enyv görög nevéről kolloid sajátságúnak neveznek. Az emulzióban alkalmazott zselatin is ilyen védőkolloid szerepet tölt be. Ami az ezüstkaloidok tulajdonságait illeti az ezüstklorid fehér, az ezüstbromid sárgásfehér, az ezüstjodid pedig sárga kristályos anyag. Vízben, savakban, lúgokban igen rosszul oldódnak, de ammónia, nátriumbioszulfát, vagyis fixirsó oldja őket, a jodid felé csökkenő mértékben (fixálás). Napfényben megszürkülnek, megfeketednek, vagyis fény hatására fémezüstre és halogénre bomlanak. Legnagyobb fényérzékenysége az ezüstbromidnak van, azért a negatív anyagokat ebből készítik. Sajátos módon, ha az ezüstbromidhoz 3—5% ezüstjodidot keverünk, fényérzékenysége megnő. Különösen röntgen anyagok esetén szokás az ezüstbromidot ezüstjodiddal érzékenyíteni. A különböző érzékenységű pozitív anyagok ezüstkloridból, ezüstbromidból, vagy a kettő keverékéből készülhetnek (klórbróm papírok). A fényérzékenység mechanizmusa bonyolult folyamat, melyre itt most nem terjeszkedhetünk ki. Annyit jegyzünk csak meg, hogy a fényérzékenységben döntő szerep jut a zselatinnak is, melynek funkciója tehát több, mint egyszerű védőkolloid. Tapasztalat az is, hogy a nagyobb szemcsék fényérzékenysége magasabb szokott lenni. A mai fotoemulziókban használt szemcsék nagysága 0,2-től 2 mikronig (ezred milliméterig) terjed. Szimán Oszkár Fotokémiai Kutatólaboratórium, Vác