Фотоэмульсионный слой

Фотоэмульсионный слой или светочувствительный слой — взвесь (суспензия) светочувствительных микрокристаллов (зёрен) галогенида серебра в твёрдом растворе защитного коллоида, чаще всего фотографической желатины. Фотографическая эмульсия представляет собой при температуре выше 40°С вязкую жидкость, которая с понижением температуры превращается в студень. Она наносится на стекло, целлулоидную пленку и бумагу в виде тонкого слоя, который после высушивания образует светочувствительный слой фотоматериала.

Производство фотоэмульсии

Процесс производства фотографической эмульсии состоит из следующих операций: эмульсификации и первого созревания, первого студенения и промывки, второго созревания и второго студенения. Первая операция — эмульсификация — сводится к образованию галогенидов серебра — бромистого и иодистого, а иногда и хлористого, в результате реакции между раствором аммированного азотнокислого серебра и бромистого, иодистого калия и хлористого натрия в присутствии желатины. В результате эмульсификации образуется фотографическая эмульсия, которая для улучшения её фотографических свойств подвергается дальнейшим операциям: первому и второму созреваниям.

Физическое созревание

Первое созревание — физическое — заключается в выдерживании фотографической эмульсии при постоянной температуре и помешивании. За время созревания происходит непрерывное уменьшение числа микрокристаллов и увеличение их среднего размера, вызываемое растворением более мелких кристаллов и роста за их счёт более крупных. Фотографическая желатина во время эмульсификации и первого созревания препятствует слипанию микрокристаллов галогенидов серебра и их выпадению на дно сосуда.

После завершения первого созревания фотографическая эмульсия студенится понижением температуры, затем измельчается в продолговатые кусочки — «червяки», которые несколько часов промывают проточной водой. Промывка нужна для удаления побочных веществ: аммиака, азотнокислого калия, избытка бромистого калия и других веществ, образовавшихся при эмульсификации.

У некоторых видов эмульсий для фотобумаг промывка исключается из производственного цикла.

Химическое созревание

После завершения промывки следует стадия второго, или химического, созревания. Во время его на поверхности эмульсионных микрокристаллов, сформированных в первом созревании, происходят химические процессы. Они заключаются во взаимодействии бромистого серебра с примесями, содержащимися в желатине, в результате чего образуются центры созревания, которые состоят из ничтожно малых количеств металлического и сернистого серебра. Под влиянием температуры центры созревания постепенно перерастают в центры светочувствительности, наличие которых обусловливает светочувствительность. После завершения второго созревания эмульсия вновь студенится и хранится при температуре 4-6 °C до нанесения на подложку.

Полив

Процесс подготовки эмульсии к поливу заключается в ее расплавлении до жидкого состояния, фильтрации и введения следующих веществ:

• дубителей для придания светочувствительному слою большей прочности и температурной стойкости (обычно хромовые квасцы или уксуснокислый хром);
• пластификаторов — веществ, понижающих поверхностное натяжение эмульсии и облегчающие её полив (для этой цели применяется обычно глицерин);
• антисептиков — веществ, предохраняющих эмульсию от заражения бактериями и разложения (карболовая кислота, хлоркрезол и др.)
• оптических сенсибилизаторов — веществ, сообщающих эмульсии светочувствительность к длинноволновой области зоны спектра.

Когда физико-химические свойства эмульсии достигнут заданных параметров, её с помощью поливочных машин наносят на соответствующую подложку и подвергают сушке при строго определённой температуре и влажности. Особое значение при сушке имеет воздух, который тщательно очищается от пыли. Нарушение режима сушки и её продолжительности даёт брак.

Состав и расходы фотоэмульсии

Готовая эмульсия содержит обычно по весу около 6 % сухой желатины и 4 % галоидного серебра. На каждый квадратный метр готовых негативных материалов расходуется от 12 до 15 г, а позитивных — от 1,5 до 8 г серебра.

История исследований

Основная статья: Синтез и природа фотографических эмульсий

См. также

• Светочувствительность фотоматериала
• Ядерная фотографическая эмульсия

Литература

• Яштолд-Говорко В. А. Фотосъёмка и обработка. Съемка, формулы, термины, рецепты. Изд. 4-е, сокр. М., «Искусство», 1977.
• Краткий фотографический справочник. Под общей редакцией д.т. н. Пуськова В. В., изд. 2-е, М., Искусство, 1953.