Тонкости химобработки

Supported by http://www.holography.ru
holos

Тонкости химобработки

Post by holos »

Рано или поздно, все голографисты начинают обращать внимание на качество своих голограмм. Вопрос серьезный, причин – великое множество. Хочу поговорить об одной из них, не очень сложной, но интересной.

Начну с некоего предположения, которое многим может не понравиться – сухой слой желатины является ГИДРОФОБНЫМ! Не верите – проведите простейший опыт. Возьмите кусок фотопластинки (подойдут обрезки или просто, бракованная голограмма), капните на ее поверхность обычной водой и наклоните пластинку. Капля и не подумает скатиться вниз – так и останется на своем месте, см. рис.

Image

Теперь многие могут вспомнить, что, когда погружают фотопластинку в проявитель, он не сразу покрывает всю поверхность. Раствор стягивается в ограниченные области, между которыми находится сухая поверхность желатины. Приходится несколько раз интенсивно качать ванночку и обязательно покрывать раствором всю поверхность фотопластинки, иначе неизбежно появятся резкие границы областей с различным временем проявления, которые могут быть видны и на готовой голограмме. То же самое происходит, когда пластинку вынимают из последней воды – вода стекает крайне неоднородно, с каплеобразованием (почему и применяют спиртовую сушку).

Т. е. желатиновый слой НЕ ПУСКАЕТ в себя водный раствор проявителя. А теперь представьте, что происходит в пограничном слое между желатиной и раствором проявителя. Возникает сильная поверхностная энергия, затрудняющая компонентам проявителя проникать в эмульсионный слой и выполнять свою работу – восстанавливать экспонированные кристаллы бромистого серебра.

Что же делать? Один из способов решения этого вопроса – добавлять в раствор проявителя смачиватель. Смачиватель, или поверхностно-активное вещество (ПАВ), уменьшает поверхностное натяжение на границе раздела сред и, следовательно, уменьшает величину поверхностной энергии, облегчает обмен реагентов через поверхность эмульсионнго слоя.
Поэтому я рекомендую обязательно добавлять ПАВ в раствор проявителя. Какой смачиватель лучше? Сказать не могу, может, кто-нибудь занимался этим вопросом и расскажет нам о своих результатах. Смачивателей великое множество. Бывают ионные (анионные и катионные) и неионные смачиватели. Я, например, пользуюсь случайно купленным в Торговом доме фотографа на Ракетном бульваре смачивателем под названием F 905 для фотографии. О его древности говорит наклейка "made in GDR". Но работает хорошо. Полгода практики показало, что яркость голограмм стала стабильно высокой. Видимо, без смачивателя процесс проявления сильно зависел от условий проявления, даже от того, как качать ванночку.
Количество смачивателя, добавляемого в проявитель тоже хорошо бы изучить. Я руководствуюсь простым правилом – пены над раствором в колбе при размешивании должно быть не очень много, см. рис., а в ванночке почти не видно.

Image

Надеюсь, этот материал заинтересует моих коллег, и они дополнят его своими наблюдениями и экспериментами.
Игорь

Тонкости химобработки

Post by Игорь »

Лично я решаю вопрос с одновременным покрытием проявитилем всей пластинки просто - над ней не меньше сантиметра жидкости.
А вот со смачивателем интересно... Может обычное моющее средство тоже подойдёт?
holos

Тонкости химобработки

Post by holos »

А если пластинка 28*40 см, и проявителя только 1 литр? Вот тут-то и начинаешь "химичить".
В качестве смачивателя можно использовать даже шампунь, лучше детский - в нем меньше добавок. И, конечно, нужно подобрать оптимальную концентрацию, да и проверить обязательно, не дает ли он негативного эффекта.

Кстати, если вода жесткая, т. е. имеет большую концентрацию растворенных кальциевых и магниевых солей (посмотрите на чайник - если весь в накипи, значит, вода жесткая), ее желательно смягчить, иначе на поверхности эмульсионного слоя после длительной промывки может выступить кальциевая сетка. Да и соли эти могут мешать процессу проявления. Для смягчения воды подходит Трилон-Б, 1 г/л. Тоже, поди, достань :(
Игорь

Тонкости химобработки

Post by Игорь »

holos wrote:Кстати, если вода жесткая, т. е. имеет большую концентрацию растворенных кальциевых и магниевых солей (посмотрите на чайник - если весь в накипи, значит, вода жесткая), ее желательно смягчить, иначе на поверхности эмульсионного слоя после длительной промывки может выступить кальциевая сетка. Да и соли эти могут мешать процессу проявления. Для смягчения воды подходит Трилон-Б, 1 г/л. Тоже, поди, достань :(
Впервые слышу, что дистилированая (а какую ещё использовать для таких целей?) вода бывает жесткой...
holos

Тонкости химобработки

Post by holos »

На дистиллированной воде необходимо наводить всю химию – проявители, закрепители и т.д., т. к. они должны долго храниться. Но рабочие растворы НЕ ОБЯЗАТЕЛЬНО разводить на дистиллированной воде. Можно использовать кипяченую или, если водопровод позволяет, просто отфильтрованную бытовым фильтром. Рабочий раствор одноразовый – проявил и вылил. Что нужно от воды в этом случае, я написал выше.
Ну, а промывка тем более проводится обычной, водопроводной водой. Впрочем, у кого много дистиллированной воды – пожалуйста, хуже не будет. Но это больше похоже на стрельбу из пушки по воробьям.
Когда я работал в приличном НИИ, у нас была даже магистральная деионизованная вода. Кран открыл – и делай что хочешь. Затраты не считали. Сейчас другие времена.
Gall

Тонкости химобработки

Post by Gall »

Кстати, а вода для утюгов из хозтоваров насколько чистая? Или в ней наоборот какие-то утюжные добавки есть?

Для смягчения воды можно использовать бытовой фильтр, если к нему подходят стандартные патроны SlimLine. Главное после смягчающего патрона никаких ионизирующих не ставить, а то производители фильтров любят такое делать. Можно взять какой-нибудь дешевый фильтрующий кувшин под SlimLine, вытащить из него штатный патрон, засунуть смягчающий и пропускать воду через него. У нас на Урале очень актуально, вода жутко жесткая. И хорошо, если просто жесткая. Говорят, когда-то тут встречались лужицы, в которые гвоздь засунешь - медью покроется. :shock:
holos

Тонкости химобработки

Post by holos »

Впервые слышу про воду для утюгов. Вот он – прогресс науки и техники. Не за горами вода для пылесосов, вода для кофеварок, вода для приготовления пельменей…
А если серьезно, то я думаю, для утюгов предлагают обычную дистиллированную воду или деионизованную, что подешевле. В утюге вода испаряется через маленькие отверстия, которые быстро забьются накипью при жесткой воде.
У нас тоже продаются фильтры для жесткой воды. Толк от них, наверное, есть, но лучше как-то проверить состав воды после фильтра.
Gall

Тонкости химобработки

Post by Gall »

Думаю, можно и не проверять особо, просто попробовать развести немного и проявить пробу 6 на 6. В самом худшем случае будет испорченная пластинка и все. Тут важно, что фильтр для жесткой воды состоит из нескольких слоев - механический, умягчитель, уголь и очень может быть, что всякие вкусовые добавки. В фильтрах, которые ставятся под раковину, все это обычно разнесено по нескольким патронам, и их можно комбинировать. А настольный кувшин имеет чаще всего один патрон-комбайн, после которого вода конечно вкусная, но можно ли на ней реактивы разводить, я очень сомневаюсь.

А для утюгов продают в пластиковых бутылках по литру нечто. И есть подозрение, что оно не просто дистиллированное, а добавлена туда какая-нибудь противонакипевая дрянь. Разводить в этом порошки проявителя на пробу на длительное хранение пока не рискнул, а в остальном вода как вода. К химикам сносить, что ли...
holos

Тонкости химобработки

Post by holos »

Воду можно предварительно проверить у себя на работе или дома - налить примерно 50 мл в металлическую миску и жарить на газе до полного выкипания. Потом посмотреть на дно миски. Есть осадок - можно и точный анализ сделать, нет осадка - no problem.
holos

Тонкости химобработки

Post by holos »

Кто сказал, что тиражировать голограммы скучно и неинтересно? Киснуть сначала за установкой записи, с нетерпением ожидая, когда закончится коробка с пластинками или потом, за ванночками, косясь на секундомер и усилием воли подавляя сон, оживая слегка только при спиртовой сушке? Отнюдь, если вы полны желания разобраться в тонкостях голографии, если вы искренне заинтересованы в улучшении голограмм, если вы уверенны, что есть, есть еще неизвестные, скрытые в глубине процессов, затаившиеся от равнодушных глаз секреты, секреты, от желания раскрыть которых пропадает сон и аппетит.
Вот и я воспринимаю неизбежность тиражирования, особенно перед праздниками, особенно, перед Новым Годом, когда участок перегружен заказами и лепит мелочевку, а я вынужден подключиться к копированию больших форматов, как еще одну возможность проверить некоторые старые и новые идеи. Главным преимуществом таких экспериментов является большое количество экспериментального материала. Конечно, в этом случае надо проявлять большую осторожность, иначе потери времени и фотопластинок будут удручающе велики. Действовать надо предельно внимательно, меняя параметры записи или химобработки небольшими квантами, чтобы последствия этих изменений были практически незаметны, вернее, заметны только специалистам при внимательном рассмотрении (явная недодержка, жуткий шум, сплошная вуаль по всему полю :wink: ). Зато результаты таких экспериментов можно надежно закрепить в достаточно короткий срок.
На это раз я решил проверить, как будет проходить проявление, если отработанный проявитель использовать повторно, добавив к нему небольшую порцию свежего проявителя. Идея не новая, я и сам раньше не раз делал попытки проверить такую процедуру в целях экономии проявителя, но результаты получались какие-то невнятные. На этот раз просто решил повторить этот эксперимент на большом количестве голограмм.
Итак, условия эксперимента. Проявляю я сразу по две голограммы форматом 28*40 см. Это удобно, так как завод упаковывает неразрезанные пластинки тоже парами. Проявитель ГП-3, разбавление 65 мл на 2 л рабочего раствора, температура проявителя 20С, время проявления 5 мин. В проявитель я уже давно добавляю смачиватель, 10 мл на литр, чтобы сбить гидрофобные свойства воды по отношению к желатиновому слою.
После проявления проявитель сливался обратно в химстакан и к нему добавлялась порция свежего проявителя 30 мл (т. е., 15 мл на 1литр отработанного проявителя). Пока шла дальнейшая обработка голограмм, проявитель регулярно перемешивался. Вторая пара пластинок проявлялась новоиспеченным проявителем при прочих равных условиях. Уже в конце проявления была заметна большая плотность почернения пластинок – проявление шло более энергично. И, при просматривании мокрых голограмм под зеленым светом, сразу стало видно – яркость голограмм заметно возросла! Сравнение готовых голограмм подтвердило этот факт. В эксперименте использовались достаточно старая эмульсия 116-1 августовского полива и последние порции проявителя. Продолжил эксперимент на новом проявителе – эффект тот же. Привез из Переславля новые пластинки (наконец-то!), эмульсия 118-1, и сразу проверил новое проявление. Результат повторился с завидным упрямством. Можно было говорить о подтвержденной закономерности – добавление отработанного проявителя к свежему повышает дифракционную эффективность голограмм при указанных условиях (Володя, засучивай рукава!) Хочу подчеркнуть, что возрастает яркость, а не контраст, поэтому яркость растет и в теневых участках изображения.
old plate old developer.jpg
old plate old developer.jpg (54.56 KiB) Viewed 5101 times
old plate new developer.jpg
old plate new developer.jpg (37.76 KiB) Viewed 5101 times
new plate new developer .jpg
new plate new developer .jpg (47.05 KiB) Viewed 5100 times
Голограммы специально снимались парами, под одним источником, чтобы сравнение яркостей изображения было более объективным.

Что ж, можно перевести дух и сделать попытку объяснения этих результатов. Напрашивается такое объяснение. При проявлении происходит активное растворение микрокристаллов бромистого серебра (AgBr) роданистым аммонием (ammonium thiocyanate). При этом, возможно, только малая часть ионов серебра (Ag+) осаждается на центрах проявления (photolytic silver) в экспонированных микрокристаллах и участвует в проявлении голограммы, образуя компактные зерна металлического серебра (silver granule). Определенная часть ионов серебра (Ag+), в первую очередь из областей с малой экспозицией (в минимумах интерференционной картины), покидает эмульсионный слой и переходит в раствор, связываясь там в легко растворимые комплексы с какими-то компонентами проявителя. В результате проявитель обогащается ионами серебра (Ag+). (Перелистал всего Джеймса и Картужанского, но похожих химреакций в растворе проявителя не нашел). Вот эти ионы серебра (Ag+) при повторном проявлении и играют заметную роль, проникая в эмульсионный слой и восстанавливаясь проявляющим веществом на центрах проявления микрокристаллов бромистого серебра (AgBr), увеличивая тем самым общую массу серебряного изображения.

Тут уместно вспомнить историю фотографии и узнать, как проявляли первые фотографии наши прадеды, двигаясь практически вслепую при освоении фотографического процесса. А проявляли они фотопластинки очень оригинально, с точностью до наоборот по сравнению с современными процессами. Не поверите, но сначала фотопластинки опускали в раствор фиксажа (hyposulphite)! Зачем? А затем, чтобы растворить и убрать из фотослоя неэкспонированное бромистое серебро (AgBr) и оставить только крошечные, в несколько атомов серебра ЦЕНТРЫ СКРЫТОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ (photolytic silver), появившиеся на поверхности микрокристаллов бромистого серебра (AgBr) в процессе экспонирования. И после такой экзекуции фотопластинку опускали в раствор азотнокислого серебра (silver nitrate). Для чего, уже можно догадаться – ионы серебра (Ag+) из раствора попадали в эмульсионный слой и ОСАЖДАЛИСЬ на центрах скрытого изображения (photolytic silver), увеличивая их до разумных размеров и образуя изображение (image forming silver) удовлетворительной плотности. Вот такой процесс и называется с тех пор ФИЗИЧЕСКИМ ПРОЯВЛЕНИЕМ в отличие от ХИМИЧЕСКОГО ПРОЯВЛЕНИЯ, когда ионы серебра в экспонированных микрокристаллах бромистого серебра энергично восстанавливаются проявляющими веществами.

Голографические проявители тоже относятся к физическим, правда, с некоторой натяжкой – готовых ионов серебра нет в растворе наших проявителей, они поставляются в эмульсионный слой в результате растворения микрокристаллов бромистого серебра самим проявителем с помощью специально введенных растворителей – роданидом аммония (ammonium thiocyanate) (как в ГП-3) или тиосульфатом натрия (hyposulphite) (как в ОД-1). В последнем случае вообще все перепуталось - уже трудно сказать, что это за раствор – проявитель с добавкой закрепителя или закрепитель с добавкой проявителя.

Попытка использования проявителя в третий раз успеха не принесла – яркость голограмм немного уменьшилась. Это можно объяснить накоплением в растворе проявителя бромидов (bromide), замедляющих процесс проявления. Резюмируя проведенный эксперимент можно сказать следующее. Положительный эффект от добавления свежего проявителя в использованный дает только ориентир для оптимизации проявления голограмм. Конечно, в этом процессе участвуют не все компоненты проявителя. Думаю, нужно добавлять не порцию готового проявителя, а его урезанный состав, возможно, только проявляющие вещества, гидрохинон (hydroquinone) и метилфенидон (methylphenidone), взамен их окисленных форм в исходном проявителе. Так же нужно проверить, получится ли такой результат с проявителем ОД-1. В общем, невольно вспоминаются изречения про снежный ком, про айсберг и т.д. :?

P.S.1. Решил добавить в текст английские химические термины - нашим иностранным коллегам будет проще разобраться с этим материалом.

P.S.2. Когда переводил термины, наткнулся в словаре на необычное и заманчивое вещество - не роданид (тиоцианат) аммония, не тиосульфат натрия, а ТИОСУЛЬФАТ АММОНИЯ (ammonium huposulphite). Формулу не могу привести - формат текста не позволяет. В словаре добавлено, что это фиксирующее вещество (и так понятно). Ни в химическом энциклопедическом словаре, ни в 5-ти томной химической энциклопедии не нашел об этом веществе ни слова. Вот бы этот химкоктейль попробовать. У кого есть на этот химикат выход, дайте знать.
Locked