saeid online

شیمی عکاسی (بخش۱)

فرآیندی که در آن، انرژی تابشی در مواد حساس به نور تاثیر کرده و تصویر ضبط می‌شود، به همراه یک رشته عملیات تکمیلی برای پایداری و ماندگاری تصویر، عکاسی نامیده می‌شود. در اصل، عکاسی به معنای نوشتن با نور یا "فوتوگرافی" است.

تصویر

مراحل عکاسی به ترتیب عبارتند از: ۱)نوردهی، ۲)ظهور، ۳)ثبوت و ۴)شستشو.

۱) نوردهی
در پی تاباندن نور روی سطح حساس، تصویری پدید می‌آید و ثبت می‌شود که آن‌را "تصویر مخفی" می‌نامند. تصویر مخفی، دیده نمی‌شود و تنها با به کارگیری روشهای ویژه بعدی یعنی عمل ظهور، می‌توان آن را دید؛ در حقیقت، هنگامی که مواد عکاسی (فیلم تخت، فیلم حلقه‌ای یا کاغذ) نور می‌بینند، هالیدهای نقره درون امولسیون آنها دستخوش واکنشهای شیمیایی می‌شوند و تصویر مخفی به وجود می‌آید که بعد در عمل ظهور قابل دیدن می‌شود.

امولسیونهای عکاسی
خمیرمایه به دست آمده از پخش یکنواخت هالیدهای نقره (کلرید نقره یا برمید نقره یا یدید نقره) در ژلاتین، "امولسیون عکاسی" ‌نامیده می‌شود. تهیه امولسیون یکی از کارهای دقیق و حساس در عکاسی است و واکنش شیمیایی آن که اساس تولید امولسیون عکاسی می‌باشد، عبارت است از:

AgNO3 + KCl = AgCl + KNO3

برای تهیه امولسیون به شکل ساده آن، محلول ده درصد نیترات نقره به محلولی که شامل ژلاتین و کلرید پتاسیم است، ‌افزوده می‌شود و آن‌را به‌شدت به هم می‌زنند؛ به این ترتیب، بلورهای بسیار ریز کلرید نقره (AgCl) به تدریج و به مقدار زیاد بدست می‌آید. سپس امولسیون به دست آمده را تا دمای حدود 33 درجه سانتی‌گراد، برای چندین ساعت گرما می‌دهند. در این عمل بلورهای هالید نقره (کلرید نقره) که بسیار ریز و دارای حساسیت کم هستند در محلول حل شده و به دانه‌های بزرگتر تبدیل می‌شوند که این دانه‌ها هم یکنواخت‌تر و هم نسبت به نور حساستر هستند. همه این کارها فقط با وجود ژلاتین انجام‌شدنی است.
برای تکمیل امولسیون، مواد شیمیایی دیگری مانند سخت‌کننده برای جلوگیری از شل شدن و حل شدن امولسیون در مرحله ظهور، حساس‌کننده برای افزایش حساسیت امولسیون به رنگهای طیف نور و غیره به آن می‌افزایند. سپس امولسیون آماده شده برای مصرف، نسبت به نوع کاربرد آن، روی سطوحی چون شیشه، فیلم و کاغذ و ... مالیده و بسته‌بندی می‌شود.
اگر در تهیه امولسیون، به جای KCl، برمید پتاسیم به کار برده شود، برمید نقره و یا یدید نقره تولید می‌شود که آنها نیز به نور حساس هستند. این هالیدهای نقره از اجزای اصلی امولسیونهای عکاسی هستند و حساسیت آنها به نور به ترتیب در کلرید، برمید و یدید افزایش می‌یابد. بنا بر این می‌توان گفت که امولسیون مصرفی در ساختن فیلمها، بیشتر از برمید نقره و گاهی هم در صد کمی از یدید نقره ساخته می‌شود.
هالیدهای نقره تنها بخشی از طیف نور یعنی طول موجی در حدود 500 میلی‌میکرون را جذب می‌کنند و با افزودن مواد حساس‌کننده، حساسیت امولسیون به نور بیشتر می‌شود. برای مثال پاره‌ای از مواد آلی، امولسیون را نسبت به پرتو فرابنفش حساس می‌کنند و برخی از این مواد حتا می‌توانند حساسیت فیلم را تا طول موج 1250 میلی میکرون گسترش دهند. بسیاری از این امولسیونهای حساس به پرتو فرابنفش در عکسبرداری هوایی، ستاره‌شناسی و دیگر پژوهشهای علمی و فنی که به عکسبرداری نیاز دارند، اهمیت بسیاری دارند.

۲) ظهور
فرایندی که در آن، در اثر واکنشهای شیمیایی بین «محلولهای ظهور» و نمکهای نقره نوردیده درون امولسیون، تصویر مخفی به تصویر دیدنی تبدیل می‌شود، ظهور نامیده می‌شود. تصویر مخفی، از بلورهای بسیار ریز نورخورده نمکهای نقره تشکیل شده است و هنگامی که با محلولهای ظهور تماس داده می‌شود، هالیدهای نقره، به نقره آزاد کاهیده می‌شوند و از تجمع نقره آزاد، تصویر شکل می‌گیرد و عامل ظهور نیز اکسید می‌شود.

محلولهای ظهور عکاسی
محلولهای ظهور، امولسیونهای سیاه و سفید گوناگونی هستند و برای هر کاری از محلول ویژه‌ای استفاده می‌شود؛ ولی به طور کلی این محلولها، حاوی مواد زیر می‌باشند:
الف) حلال: برای مخلوط کردن مواد شیمیایی یک فرمول ظهور، از آب به‌عنوان حلال استفاده می‌شود تا محلول به دست‌آمده بتواند در امولسیون نفوذ کند و جذب آن شود. در برخی از موارد خاص، حلال دوم و یا سومی نیز لازم است تا مواد شیمیایی در آنها محلول بمانند؛ برای مثال دی‌اتیلن گلیکول که به عنوان نگهدارنده مواد آلی به کار می‌رود.
ب) عامل ظهور: ترکیبات شیمیایی پیچیده آلی هستند که وقتی در محلول ظهور حل می‌شوند، می‌توانند هالیدهای نقره نورخورده را آشکار کنند و با هالیدهای نور نخورده هیچ واکنشی ندهند. به عبارت دیگر، آنها کاهنده هستند و الکترونهای لازم برای کاهش یونهای نقره و تبدیل آنها به فلز نقره را فراهم می‌کنند. بیشتر عوامل ظهور که از آنها استفاده می‌شود، از خانواده بنزن هستند و عبارتند از: هیدروکینون، اِلون با نام شیمیایی پارا آمینو فنل، کتکول C4H4(OH)4، دیانول، دولمی (C6H3OH (NH3Cl، کودورول، آمیدول، گلیسین، متول و...
ج) عامل نگهدارنده: سدیم سولفیت (Na2SO3) است و از اکسایش محلول ظهور و تیره شدن رنگ آن جلوگیری می‌کند. رنگ محلول ظهور اگر چه سرانجام با استفاده آن تغییر می‌کند، اما وجود نگهدارنده در محلول سبب می‌شود که مقدار بیشتری امولسیون نوردیده آشکار شود و رنگ آن هم دیرتر تغییر کند.
د)مواد فعال‌کننده: در محلولهای خنثی، بسیاری از عوامل ظهور نمی‌توانند هالیدهای نقره نوردیده را آشکار کنند؛ به همین دلیل، از مواد قلیایی ویژه‌ای استفاده می‌شود تا عوامل ظهور را فعالتر کنند. فعالیت عامل ظهور به نوع مواد قلیایی و قدرت قلیایی آنها بستگی دارد. معمولترین فعال‌کننده‌ها به ترتیب افزایش قدرت قلیایی عبارتند از: براکس (Na2B4O7,10H2O)، کدالک(NaBO4,4H2O) و سدیم کربنات و سود سوزآور. سدیم سولفیت که به عنوان نگهدارنده است، خاصیت قلیایی ضعیفی دارد و به همین دلیل در پاره‌ای موارد از ماده قلیایی دیگری استفاده نمی‌شود.
هـ) مواد مانع شونده (ضد خفگی): بیشتر از برمید پتاسیم به عنوان عامل ضدخفگی استفاده می‌شود. ماده ضدخفگی، ظهور هالیدهای نقره نور ندیده که ظهورشان سبب خفگی امولسیون می‌شوند را به تاخیر می‌اندازد و یا از آن جلوگیری می‌کند. یونهای برم حاصل از یونش برمید پتاسیم به سطح بلورهای نقره جذب شده و موجب کاهش اثر محلول ظهور روی هالیدهای نقره نور ندیده می‌شوند و بنا بر این از ظهور بی‌مورد آنها جلوگیری و حالت خفگی امولسیون از بین می‌رود.
و) اجزای ترکیبی دیگر: مواد دیگری نیز گهگاه برای مقاصد خاصی به محلول ظهور افزوده می‌شوند: برای مثال هنگامی که محلول ظهور در دمای زیاد به کار رود، به آن سدیم سولفات (Na2SO4) می‌افزایند تا از حل شدن ژلاتین در محلول و از هم پاشیدگی امولسیون جلوگیری شود. در محلولهای ظهور رنگی از مواد شیمیایی آلی پیچیده‌ای به نام "کوپلر جفتگر" استفاده می‌شود.

3) ثبوت
در پی نوردهی، تنها بخشهایی از مواد حساس به نور، به تصویر مخفی تبدیل شده که پس از ظهور نمایان می‌شوند. بخشی که نور ندیده و در مرحله ظهور تغییری نکرده است، با نوردهی دوباره، سیاه می‌شود. برای جلوگیری از این امر، از محلولهای شیمیایی به نام "حمام ثبوت" استفاده می‌شود. در واقع هدف از به کار بردن حمام ثبوت این است که هالیدهای نقره نور ندیده را از امولسیون جدا کرده و بدین وسیله تصویری پایدار و همیشگی به دست آید.
حمامهای ثبوت حاوی ترکیبات زیر می‌باشند: سدیم تیوسولفات Na2S2O3,5H2O (موسوم به هیپو) و آمونیوم تیوسولفات NH4)2S2O3 ) برای حل کردن هالیدهای نقره، استیک اسید برای خنثی کردن ماده قلیایی که ممکن است از محلول ظهور به محلول ثبوت انتقال یابد، سدیم سولفیت به عنوان ماده نگهدارنده، زاجها به عنوان سخت‌کننده امولسیون برای جلوگیری از به وجود آمدن آسیبهای فیزیکی مانند خراش و غیره هنگام شستشو، بافرها برای ثابت نگه داشتن PH محلول.

حل شدن هالیدهای نقره نور ندیده
ترکیب هیپو، با یونهای نقره ترکیب ثابتی به وجود می‌آورد که این ترکیب از تمرکز یا افزایش تعداد یونهای نقره آزاد در محلول جلوگیری می‌کند. این امر سبب می‌شود که برمید نقره و دیگر هالیدهای نقره، به تدریج و همیشه در محلول حل شده و در نتیجه، سدیم و آمونیوم موجود در محلول ثبوت، مانند حلال هالیدهای نقره عمل کنند.

۴) شستشو
در فرایند عکاسی، از آب جهت زدودن مواد شیمیایی که در هر مرحله، درون امولسیون به وجود می‌آیند و برای منتقل نشدن آنها به مراحل بعدی که سبب آلودگی می‌گردد، استفاده می‌شود. همچنین از آب برای شستشوی نهایی نیز استفاده می‌شود تا مواد شیمیایی باقیمانده در امولسیون از آخرین مرحله (مرحله ثبوت) نیز از بین بروند و  تصویر را به تدریج خراب نکنند.
تصویری که طی مراحل بالا به دست می‌آید، مانند "موضوع" نیست؛ یعنی آنچه که سفید است، در تصویر تیره و آنچه تیره و سیاه است، در تصویر سفید دیده می‌شود. این محصول را "نگاتیو" یا تصویر منفی می‌نامند که باید با عمل چاپ، تصویری به دست آید تا شبیه موضوعی دیده شود که از آن عکسبرداری شده است. (تصویر مثبت)

ظهور مثبت (ریورسال)
فرایند ظهور مثبت، تصویری مانند موضوع عکسبرداری را پدید می‌آورد. از این فرایند در تولید فیلمهای آماتوری عکاسی، اسلایدهای سیاه سفید، تکثیر نسخه‌های خطی و مانند آن در کارهای گرافیک، طراحی و چاپ و در پاره ای موارد در فیلمهای رنگی سینمایی و ساخت اسلایدهای نمایش استفاده بسیاری می‌شود. در فرایند ظهور مثبت، برگردان (ریورسال) تصاویر منفی به روشهای خاصی شستشو داده می‌شوند و از بین می‌روند و به دیگر مواد حساس نور نخورده، دوباره در شرایطی نور داده شده و به جای آنکه عمل ثبوت روی آنها انجام گیرد، مرحله ظهور ادامه می‌یابد. تصویر نهایی در این صورت شبیه موضوع اصلی خواهد شد.

.......................................................................

   + سعید ; ۸:٥٤ ‎ب.ظ ; دوشنبه ٢٥ اردیبهشت ۱۳۸٥
    پيامهاي ديگران ()