Статьи о фотографии




Регенерация серебра


При фотографии на получение изображения идет незначительное количество галоидного серебра, находящегося в эмульсионном слое. Основная масса его (примерно 75%) переходит в фиксаж и в первую промывную воду.
В процессе фиксирования галоидное серебро в виде комплексной соли переходит из слоя в фиксаж. Но значительная часть комплексных солей серебра остается в слое и вымывается при промывке. Чтобы не было потерь серебра, необходимо первую промывную воду (время нахождения в ней фотоматериала должно приблизительно равняться 4- общего времени промывки) собирать.
 

Существуют несколько способов регенерации серебра:
Осаждение серебра путем восстановления неблагородным металлом.
Осаждение его в виде нерастворимой соли (сульфидная регенерация).
Осаждение серебра восстановлением его электрическим током (электролитическая регенерация).
Другие способы регенерации серебра малоэффективны.
 

Осаждение серебра металлом. Серебро из комплексных солей чаще всего осаждается цинком или железными стружками. Цинк используется в виде цинковой пыли, гранул и пластин. Извлечение серебра металлом происходит из кислого фиксажа
Одновременно с металлическим серебром образуется некоторое количество сернистого серебра. Недостатками этого способа являются: медленное выпадание осадка из раствора; высокая стоимость процесса; загрязненность серебра сернистым серебром, металлическим цинком, тиосульфатом натрия, что требует его дальнейшей обработки; фиксаж повторно нельзя использовать, так как он загрязнен тиосульфатом цинка.
 

Сульфидная регенерация основана на крайне малой растворимости сульфида серебра Ag2S.
Регенерация производится добавлением к отработанному фиксажу 5-10%-ного раствора сернистого натрия из расчета 1 г сернистого натрия на 1 г осадка серебра. Чтобы нейтрализовать образующийся в растворе сероводород, раствор фиксажа предварительно подщелачивают. Осадок от раствора отделяется очень медленно, в течение 8-24 ч, после чего раствор фильтруют, а полученный осадок сушат. Для ускорения отстаивания раствор нагревают до 70-80° С или добавляют коагуляторы.
В отработанном фиксаже содержится большое количество тиосульфата натрия. Поэтому там, где используются большие объемы фиксажа, после отделения серебра фиксаж повторно используют. В отработанном фиксаже определяют концентрацию серебра и осаждают его таким же количеством сернистого натрия, чтобы не было его избытка в растворе. В этом случае в фиксаже остается 0,3- 0,6 г/л серебра. После отделения сернистого серебра раствор фиксажа подкисляется, концентрация его компонент доводится до исходной и фиксаж становится пригодным для применения.
Если же осаждение производится с расчетом выделения всего серебра, то, чтобы связать избыток сернистого натрия, после отделения осадка в фиксаж добавляется бисульфит натрия и раствор нагревается до 100° С. При этом сульфид натрия связывается сульфитом с образованием тиосульфата натрия.
 

Сульфидный способ регенерации прост, но имеет недостатки: медленно выпадает осадок из раствора, имеются грязь и неприятный запах сероводорода, потери осадка при отделении, необходима его дополнительная обработка (промывка, сушка).
Электролитическая регенерация является наиболее совершенным способом восстановления серебра.

В этом случае серебро выделяется в чистом виде. Оно осаждается на катоде в электролизной ванне. Но на катодах одновременно с его восстановлением может идти и восстановление серы, а это приведет к загрязнению металлического серебра сернистым и осер-нению фиксажа, что мешает его повторному использованию. Процесс электролиза необходимо вести так, чтобы восстановление серы не происходило. Для этого нужно применять очень малые напряжения (1-2 в) и катодные плотности тока порядка 0,05 а на 1 дм2 площади катода. Тогда процесс электролиза будет идти очень медленно.

Серебро на катоде восстанавливается гораздо легче серы. Сера начинает восстанавливаться только тогда, когда концентрация ионов серебра у поверхности катодов становится очень малой. Для того чтобы концентрация ионов серебра около поверхности катодов значительно не отличалась от ее концентрации в растворе, необходимо интенсивно перемешивать раствор межэлектродными мешалками между неподвижными электродами; вращающимися катодами при неподвижных анодах или качающимися анодами при неподвижных катодах.

Допустимые катодные плотности тока, а следовательно, и скорость процесса в большой степени зависят от степени перемешивания раствора. Катодные плотности тока будут тем больше, чем больше концентрация серебра в растворе.
Экспериментальным путем установлено, что в ваннах с вращающимися катодами при скорости их вращения 300 об/мин при концентрации серебра 2 г/л допустимая катодная плотность тока будет порядка 1 а/дм2, при 6 г/л - 3 а/дм2, а при скорости вращения катодов 600 об/мин при 2 г/л серебра допустимая катодная плотность тока - 2 а/дм2, при 6 г/л - 5,3 а/дм2.

Наличие в растворе желатины в концентрации порядка 0,001- 0,01% позволяет несколько увеличить плотность тока и приводит к улучшению осадка серебра, придавая ему белую окраску и блеск.
Плотность тока можно также увеличить при наличии в фиксаже сульфита натрия и кислоты. Это объясняется тем, что реакция образования сернистого серебра обратима и в присутствии сульфита натрия некоторое количество сернистого серебра переходит в металлическое
Ag2S + Na2S03 = 2Ag + Na.2S203-Эта реакция протекает в кислой среде.

Таким образом, для нормального течения процесса электролиза необходимы следующие условия: кислая среда раствора; наличие сульфита натрия; энергичное перемешивание раствора; использование умеренных плотностей тока (меньших предельно допустимых); наличие в растворе желатины в концентрации 0,01-0,001%. При соблюдении этих условий серебро получится хорошего качества, а фиксаж можно будет повторно использовать. После окончания процесса электролиза серебро счищается с катодов, а фиксаж подкрепляется и поступает на повторное использование.

Наша промышленность выпускает электролизную установку с вращающимися катодами КВУ-19 «Ладога». Емкость электролизной ванны 50 л, производительность 80-110 л\ч. В комплект электролизной установки входит аргентометр, позволяющий определять концентрацию серебра в растворе до и после электролиза.




Рекомендуем:
1.Фиксирование негатива
2.Светочувствительные материалы
3.Сенситометрия фотобумаги
4.Фотохимические основы фотографии
5.Внутренности фотоаппарата
Схема фотографического процесса на галогенидосеребряных желатинов..