Применение в качестве сенсибилизаторов фотоматериалов.

В тради­ционном фотографическом процессе используется светочувствительность бромистого серебра. Светочувствительные материалы представляют собой затвердевшую взвесь микрокристаллов AgBrв желатине, нанесенную тон­ким слоем на подложку - полимерную пленку, стекло или бумагу. Размер микрокристаллов не превышает 1 микрона, и они равномерно распре­делены в слое фотоэмульсии.

При воздействии света на фотоматериал в каждом засвеченном мик­рокристалле происходит фотохимическая реакция, отрыв электрона от бром-аниона и образование атомов серебра и брома.

Ag⁺ Br^ + h  Ag^O + Br^O

Молекулярный бром (2Br^O  Br₂) связывается желатиной и тем самым исключается возможность обратной реакции с фотолитическим сереб­ром. Атомы серебра, а их образуется лишь десятки, отлагаются в крис­таллической решетке микрокристалла (AgBr) , образуя центры«скрытого изображения».

(AgBr)_n + h  m Ag^O (AgBr)*_n-m + m/2 Br₂

Присутствие в засвеченных микрокристаллах фотохимически образо­вавшихся атомов серебра служит катализатором восстановления всего микрокристалла.

При обработке экспонированного фотоматериала в раст­воре проявителяпроисходит образование в слое эмульсии дополнитель­ных количествколлоидного серебра, имеющего черный цвет. Микрокристаллы незасвеченного бромистого серебра остаются неизмененными.

В результате заключительной операции - фиксирования проявленно­го материала в растворе тиосульфата натрия происходит превращение незасвеченногоAgBrв растворимый в воде комплекс и удаление его из эмульсионного слоя в раствор.

2 AgBr + Na₂S₂O₃  2 NaBr + Ag₂ S₂O₃

Ag₂ S₂O₃ + 2 Na₂S₂O₃  Na₄ [Ag₂(S₂O₃)₃] (в растворе)

Обработанный таким образом фотоматериал прозрачен и теперь содер­жит видимое глазом изображение, которое формируется из частичек ме­таллического серебра. В зависимости от его количества мы видим отте­нки серого, черный и белый цвета.

Однако светочувствительность AgBr ограничена. Фотолиз бромисто­го серебра, начинающийся с отрыва электрона от Br -аниона, могут вы­звать только лучи с длиной волны до 430 нм. ДобавкаAgJ(иодида серебра) кAgBrсмещает границу фотоэффекта до 480 нм. То есть при съемке обычным стеклянным объективом, такой фотоматериалможет засвечиваться только УФ- и фиолетово-синими лучами и не воспринимает зеленые, желтые и красные лучи. Иными словами, бромсеребрянный фотоматериал "подслеповат" и мало пригоден для съемки многоцветных объектов.

Поэтому уже свыше 100 лет в фотографическую эмульсию вводят не­большие количества некоторых полиметиновых красителей, поглощающих свет в той области спектра, к которой надо сделать чувствительным фотоматериал. Благодаря сорбции красителей микрокристаллами удается расширить светочувствительность AgBrна всю видимую область и даже ИК-область. Такая процедура называетсяоптической сенсибилизацией, а применяемые полиметиновые красителиоптическими сенсибилизаторами(очуствителями).

Механизм действия красителей еще не во всем ясен и довольно сло­жен. Считают, что краситель, поглотив видимые световые лучи, переда­ет энергию возбуждения в монокристалл AgBr, достаточную для отрыва электрона в самом бромиде серебра. Возможно и то, что фотовозбужде­ние красителя вызывает освобождение в нем электрона, передаваемого затем в бромид серебра.

Сенс + h (450 – 680 нм)  Сенс*

Br ^– + Сенс*  e + Br^O + Сенс

Ag⁺ + e  Ag^O (AgBr)_n

Во всяком случае возникновение в галогениде серебра свобо­дных электронов после поглощения света красителем-сенсибилизатором доказано прямыми опытами.

, 06.07.2005 г.