фотографические эмульсии

ФОТОГРАФИЧЕСКИЕ ЭМУЛЬСИИ

традиц. название суспензий светочувствит. микрокристаллов (зерен) галогени-дов Ag в связующих — водных растворах желатина, эфирах целлюлозы, агаре, альбумине и др. Нанесенные на подложку и высушенные Ф. э. образуют светочувствит. слой фотоматериалов. Микрокристаллы могут состоять из индивидуальных труднорастворимых галогенидов Ag, их твердых растворов или смесей, а также из разл. композиций AgHaI с заданным распределением галогенидного состава по объему или поверхности микрокристаллов (двойниковых, эпитаксиальных, контактных и т. п.). Концентрация желатина в Ф. э. составляет обычно 5–10% по массе, концентрация AgHal. (в пересчете на метал-лич. Ag) — 30–150 г Ag на 1 л Ф. э. Средние линейные размеры микрокристаллов 0,01–10 мкм, их количество в 1 см³ (т. наз. удельное число) — 10¹⁰- 10¹⁶.

Ф.э. классифицируют, как правило, по галогенидно-му составу-на хлоро-, бромо- и иодосеребряные, хлоробромо-, бромоиодо-, хлороиодо- и хлоробромоиодосереб-ряные; по среднему линейному размеру зерен (условно) — на особо мелкозернистые (0,01–0,1 мкм), мелкозернистые (0,1–0,5 мкм), крупнозернистые (0,5–1,0 мкм), особо крупнозернистые (1–10 мкм); по светочувствительности к белому свету-на особо низкочувствительные, низкочувствительные, среднечувствительные, высокочувствительные (о светочувствительности см. в ст. фотографические материалы); по разрешающей способности-на особо высокоразрешающие (разрешающая способность 1000–10000 линий/мм), высокоразрешающие (300–1000 линий/мм), среднего (100–300 линий/мм) и малого (30–100 линий/мм) разрешения; по однородности зерен микрокристаллов — на однородные (монодисперсные) с относит, распределением по размерам зерен (т. наз. коэф. вариации) от 5 до 15% и неоднородные с коэф. вариации более 15%; по способу получения- на аммиачные, безаммиачные, Ф. э. одноструйного и двухструйного методов получения и др.; по применению-на Ф. э. для фотобумаг и фотопленок, черно-белых и цветных позитивных, негативных и обращаемых фотоматериалов, для диффузионных процессов с переносом изображения и термопро-являемых фотоматериалов (см. репрография).

В состав Ф. э. могут также входить разнообразные функциональные добавки, улучшающие их эксплуатац. характеристики: хим. и спектральные сенсибилизаторы (см. сенсибилизация оптическая, сенсибилизация фотографических материалов), стабилизаторы, антивуалирующие вещества, пластификаторы фотографич. слоев, дубители (см. дубление в фотографии), смачиватели, антистатики, фильтровые красители, антиоксиданты, вещества, повышающие кроющую способность металлич. Ag, и др. В Ф. э. для цветных фотоматериалов вводятся также спец. добавки: растворы или масляные дисперсии цветообразующих компонентов, стабилизаторы цветного изображения, маскирующие добавки, ускорители и замедлители проявления и пр. Готовые к применению Ф. э. могут содержать до 100 разл. компонентов.

Светочувствит. галогениды Ag образуются при осаждении из водно-желатиновых растворов на стадии т. наз. эмульсифика-ции по экзотермич. реакции: Ag⁺ + Hal⁻ AgHal. В качестве серебросодержащего агента используют водные растворы AgNO₃ или аммиачный комплекс [Ag(NH₃)₂]NO₃, иногда — орг. соед. Ag, напр. соли жирных кислот, комплексы тетраазаиндена, бенз-имидазола, бензотриазола или меркаптотетразола, содержащие Ag. Галогенсодержащими реагентами служат галогениды К и Na, реже аммония, а также галогенсодержащие орг. соед., напр. бромуксусная кислота.

Первоначально протекает кристаллизационный процесс возникновения и послед, формирования микрокристаллов определенного размера вследствие растворения более мелких и роста более крупных микрокристаллов, коалесценции и перекристаллизации (т. наз. физ. созревание Ф. э.). Вторая стадия — т. наз. хим. созревание, при котором на поверхности кристаллов образуются неустойчивые комплексные соли Ag в результате взаимод. AgHal с соед. серы или др. веществами, входящими в состав желатина. При распаде комплексных соед. в местах нарушения структуры кристаллич. решетки возникают центры светочувствительности, которые и определяют осн. фотографич. свойства Ф. э.

Наиболее распространенные виды микрокристаллов AgHal в Ф. э.: однородные кубич. микрокристаллы AgBr, плоские микрокристаллы AgBr_xI_1-x, кристаллы типа ядро — оболочка разл. галогенидного состава (напр., кубич. кристаллы с ядром из AgBr_xI_1-x и оболочкой из AgBr, ромбич. кристаллы мно-гооболочечной структуры с ядром из AgBr_xI_1-x, плоские кристаллы с таким же ядром и латеральными оболочками разл. состава), а также эпитаксиальные микрокристаллы [напр., эпитаксиальные кристаллы AgBr (AgCl) на AgI, AgCl на AgBr, AgCl на плоских микрокристаллах AgBr_xI_1-x].

Для получения Ф. э. применяют разл. способы кристаллизации. Метод т. наз. однострунной кристаллизации заключается во введении в термостатированный реактор при перемешивании последовательно растворов связующего, га-логенида (или смеси галогенидов) и соли Ag. Существуют разл. варианты метода, при которых варьируются температура реактора, галогенидный состав, концентрация и соотношение реагентов, скорости и последовательности их введения. Реагенты могу! вводиться в реактор неск. порциями поочередно или дробно.

Метод т. наз. двухструйной кристаллизации заключается в одновременном введении эквимолярных растворов солей Ag и галогенидов в раствор связующего. В процессе осаждения кристаллов измеряют и регулируют концентрацию в растворе ионов Hal⁻, Ag⁺ и H⁺, а также скорость введения реагентов и их состав. Для поддержания гранулометрич. постоянства состава микрокристаллов и объема реакц. среды применяют микро- и ультрафильтрацию. Для регулирования размеров микрокристаллов, гранулометрич. однородности и структуры их поверхности используют модификаторы роста — гл. оор. вещества, образующие с ионами Ag⁺ или Hal⁻ труднорастворимые соединения.

После кристаллизации последовательно проводят вспомо-гат. стадии: 1) удаление водорастворимых солей и редиспер-гирование микрокристаллов в растворе связующего; 2) хим. и оптич. сенсибилизация Ф. э.; 3) введение разл. добавок спец. назначения; 4) нанесение на подложку (полив).

^{Лит.: Бρеслав Ю.А., "Журнал научной и прикладной фотографии и кинематографии", 1989, т. 34, № 4, с. 243–53; Photographic silver halide emulsions. Preparation, addenda, processing and systems, N.Y., 1989, p. 993–1015.}

_{Ю. А. Бреслав}