Про поведінку фотошарів під дією парів перекису водню - PDF
Випуск № 2849 ПРО ПОВЕДІНКУ ФОТОГРАФІЧНИХ ШАРІВ В ЕФЕКТІ ПРОМОЦІОНАЛЬНОЇ ТЕЗИ ПАРИ ВОДОГОПЕРОКСИУ, затверджений Швейцарським Федеральним технологічним інститутом у Цюріху для здобуття звання доктора технічних наук, представленого ЮКСЕЛ ЮЦЕЛЕН dipl. Ing.Chem. Громадянин Туреччини Стамбул Доповідач: проф. Дж. Еггерт Співреферент: проф. Видавництво Юріс Г. Шварценбах Цюріх 1958
Присвячується в подяку моїм дорогим батькам
На цьому місці я хотів би подякувати моєму шановному вчителю, професору Лікар. Інж. Е. ч. Дж. ЕГГЕРТ, який запропонував цю роботу, за його цінну підтримку та постійний інтерес.
10, з насиченим коричневим кольором. Для пояснення впливу перекису водню на фотошари висунуто кілька теорій. Припущення, що розкладання пероксиду водню викликає випромінювання [GRAETZ (14), KRETSCHMER (16)], неможливо підтвердити [ZUND (27)]. Від подібної теорії хемілюмінесценції Шеппарда та Вайтмана (22) також довелося відмовитись. [SCHAUM and BRAUN (20), DOMBROWSKY (7), ZÏÏND (27), CLARK (6)]. SCHAUM та BRAUN (20) припустили, що ефект перекису водню може бути як суто хімічним (утворення перекису срібла, оксиброміду тощо), так і іонним ефектом (розряд іонів срібла). У цій роботі зроблена спроба вивчити вплив парів перекису водню на якомога різноманітніші (неекспоновані, оголені, нерозвинені, оголені та розвинені) фотошари, розширити існуючі спостереження та разом з більш підготовчими експериментами пояснити експериментальні факти знайти.
11 2. Експериментальна інформація 2.1. Типи шарів Ми розглядали: 2.1.1. Плівки Виробник Торгове найменування Номер емульсії Ansco Kodak Комерційний, синій чутливий комерційний орто, ортохроматичний комерційний орто, ортохроматичний D7C20612113 18C20801285 F61075523 M Kodalith OrthoType 2, ортохроматичний R655335081T Typon 1! F R N, чутливий до синього FRO, ортохроматичний 755656 648073 2.1.2. Папери Виробник Торгова назва Тип Емульсійний номер Agfa Lupex LN 1 K 82169/150 II Brovira BN 1 V 86241 Ansco Convira GL 2 K 6418 ii Jet GL 2 V 215.07 Kodak Velox WSG 3 SKM Kodabromide F. 5 V Tellko Lonex LN 1 K 9664729.12220 h Bromars BN 1 V 1657782545510 K: V: Папір для контактів, папір для збільшення Панхроматичні матеріали не враховувались, оскільки підготовка експериментів (покриття та вставлення смуг) могла надто легко загрожувати апарату, саме тому ми віддали перевагу роботі в червоному темному приміщенні, а не в темряві.
14 Рис. 2.4.1.1. Апарат для генерації атмосфери з постійним вмістом парів перекису водню в лікувальній кімнаті A. P Насос, візуальний розподільний пристрій, R-резистор, G-пляшка для вирівнювання тиску (20 літрів), K-капіляр проточного манометра M, Q-джерело світла, L . і L, лінзи, S-зазор, Фотоелемент Ph, U газовий годинник, F та F фритти, B речовина води на оксидний контейнер, C абсорбційна пляшка. (Розміри в мм) Потік повітря, який генерується вібраційним насосом Р і збалансований за допомогою 20-літрової пляшки G, подається в розчин перекису водню при температурі В згідно з електричним контролем. Електричне управління здійснювалося наступним чином: Насос зазвичай працює з увімкненим послідовним резистором R. У цьому випадку частина світла від лампи Q (Osram 8100, 6 В і 5 A) проходить через лінзи L. і L, обмежені зазором S. фотоелемент Ph
17, які можна порівняти з нашими значеннями, згаданими пізніше, не наводяться, але варто зазначити, що із випробуваних матеріалів скло Pyrex має найменший каталітичний вплив на розкладання пероксиду води. Таким чином, в наших експериментах навряд чи можна припустити каталітичний ефект стін, оскільки під час конструкції пристрою ретельно уникали всіх матеріалів, крім скла Pyrex. Оскільки об’єм пристрою від поверхні рідини в точці В до точки, де потік газу надходить у розчин С, дорівнює V = 1,785 літра, легко встановити, скільки часу пара перекису водню залишається в цьому просторі при різних швидкостях потоку v. Час t (в год) просто обчислюється з частки: v t = годин. v Ці значення наведені в перших стовпцях таблиці 2.4.2. записані. Якщо перший із цих чотирьох разів встановлений рівним нулю, три залишки часу (як відмінності від перших наступних) помножуються на t. (Колонка 2) перевіряють, за яким законом відбувається розкладання перекису водню, відповідно до кінетики мономолекулярної або димолекулярної реакції. У першому випадку розкладання відбувається після: з подальшими реакціями: H2 2
H2 + O + O * 2 або O + O, або O + N, ^ 3 N2 Ми не брали до уваги утворення озону, оскільки в нашому випадку його не можна було визначити аналітично або за допомогою запаху. Те саме стосується N, 0, який у будь-якому випадку не реагує з перманганатом калію; таким чином можна припустити, що утворення 0 з атомів відбувається, імовірно, як реакція стінки. У випадку бімолекулярної реакції слід очікувати наступного: H2 2 + H2 2 "* 2 H2 + 2 Це випробування було проведено у згаданій таблиці. Ви можете бачити в останніх стовпцях розмір лише на 1 k ^% навколо середнього значення k ^ = 1,665 год "коливається, тоді як k має помітну швидкість. Звідси випливає, що пари перекису водню в основному розпадаються на атоми води та кисню; посс
18 x) Звичайно, ця реакція також супроводжується незначною мірою другою. З (наприклад, з = 1,672 h1, t 0,3210 год та (a = 148,10 "6 = g) kj ^ легко розрахувати розмір концентрації пари перекису водню a . поверхня рідини в посудині B: 1 aj k = у податку вище 1 a? 1,672 = В 0,3210 148 a = 250,10 "6g. Таблиця 2.4.2. Часовий хід розкладання пари перекису водню в апараті (рис. 2.4.1.1.) (температура = 23 + 1 C ) Реакція першого порядку t (h) rel (h) t (h1) a (io "6g) ax (io" 6g) aax In axi 1 ia kl = t Inax (h'1) 0,2856 0 157 157 1 0 0,3210 0,0354 28,240 It 148 1,061 0,0592 1,672 0,4002 0,1146 8,726 II 130 1,208 0,1890 1,649 0,4463 0,1607 6,223 M 120 1,309 0,2690 1,674 Реакція 2-го порядку t (h ) * rel (h) (h "1) a (io" 6g) aax (io "6g) 1 ax 1 1 axak lul.h K2" tlax a. '(h'1, g'1) 0,2856 0 .3210 0.4002 0.4463 0 0.0354 0.1146 0.1607 28.240 8.726 6.223 157 II M II 0.00637 II M II 157 148 130 120 0.00637 0.00676 0.00769 0.00833 0 0, 00039 0,00132 0,00196 1,101,104 1,152,104 1,220,104
19 Якщо очікується, що друга реакція буде слабо задіяною, значення дещо зростає, як показано на рис. 2.4.2. виникає. Ми повинні прийняти це значення, яке трохи перевищує 250, але все ще нижче 350,10_6г HgOg/літр повітря або 0,17-2,22 см3 К2 21 літр повітря, для випробувань, які ми проводили в ексикаторі, згаданому на сторінці 21, щоб швидко отримати якісні Щоб мати можливість вносити зміни до вставлених зразків. Тут зразки знаходяться лише на невеликій відстані від поверхні 35% розчину перекису водню; Отже, атмосфера ексикатору відповідає атмосфері над рідиною в В (рис. 2.4.1.1.). З іншого боку, систематичні експерименти проводились із фотоматеріалами в кімнаті А, для яких, як буде пояснено далі, значення 120,10
Застосовується 6 г H202/літр повітря. Через 250/120 до 350/120 = у 2 - 2,8 рази вищу концентрацію реакції в ексикаторі відбуваються відповідно швидше. Для перевірки цього врахування дві зразки обробляли порівняльно, одну протягом 1 години в ексикаторі, іншу протягом 2 годин у кімнаті А апарату. В обох випадках (рис. 2.4.3.) Зразки плівок мали однакову зміну. (Температура також тут 23 +1 С.) 10-е повітря H202/L: a2 300 \ \ Reak. п. порядок h, k w v 200 \ Reak. ^, І. Орднвнг 100 т (год) 0,2 0,4 Рис. 2.4.2. Кількість перекису водню на літр, що досягає абсорбційної пляшки С протягом різних періодів часу, пара перекису водню знаходилася в апараті (рис. 2.4.1.1.) A? = Початкова концентрація, розрахована відповідно до реакції першого порядку; a
Початкова концентрація, розрахована за реакцією 2-го порядку. = (Температура 23 + 1 С.) =
20 1 », 0h/lh /» lh /> * 2 h ät/2 h /% '' log it Рис. 2.4.3. Обробка відкритої плівки Typon FRO парами перекису водню (зміна кривої затемнення): o o o o крива затемнення необробленого шару, x x x x обробка шару в приміщенні А апарату (рис. 2.4.1.1.), Обробка в ексикаторі. 2.4.3. Спосіб обробки фотошарів парами перекису водню Для якісної обробки фотошарів парами перекису водню їх наклеювали на картонну коробку і поміщали в шестилітровий ексикатор, пофарбований у чорний колір зовні, що містив 500 мл 35% розчину перекису водню. Концентрація парів перекису водню в атмосфері ексикатору становила 250-350,10 г (або 0,17-2,22 см) на літр повітря (див. Розділ 2.4.2.). Кількісна обробка шарів проводилася в процедурній кімнаті А апаратури, описаної в розділі 2.4.1. було описано (рис. 2.4.1.1.). Там
23 Ansco Commercial Ansco Commercial Ortho 0.5, s 0.5 f Is 0.4 0.4 0.3 0.3 0.2 0.2 0.1 _t_ (h) 0.1 let 0 1 Kodak Commercial Ortho Kodallth Type 2 0.7, Is 0.7 t Is 0.6 0.6 0.5 0.5 0.4 0.4 0.3 0.3 0.2 0.2 * oo 1.1 1 0.1 t_ 4b) 0,1 i_ Où 3 4 Typon FRN Typon FRO 0,5 t Is 0,5 t Is 0,4 0,4 0,3 0,2 0,1 t_ Où 0,3 0,2 0,1;// t_! hl Рис. 3.1. Зміна завіси 6 різних типів плівки при обробці парами перекису водню в апараті (рис. 2.4.1.1.)
24 Рис. 3.2. Зміна кривої затемнення шести різних комерційних шарів з обробкою їх парою перекису водню, яка з часом збільшується. Опромінення (після обробки) за копією клина, узгоджене з відповідною чутливістю досліджуваного сорту. необроблений; лікується.
26 Рис. 4.1.1. Зміна кривої затемнення шести різних комерційних шарів з обробкою їх парою перекису водню, яка з часом збільшується. Короткочасне опромінення (до обробки) за копією клина, узгоджене з відповідною чутливістю досліджуваного сорту. o o o необроблений; лікується.
27 Рис. 4.1.2. Зміна кривої затемнення шести різних комерційних шарів з обробкою їх парою перекису водню, яка з часом збільшується. Тривала експозиція (до обробки) за копіювальним клином, узгоджена з відповідною чутливістю досліджуваного сорту. необроблений; лікується.
29 Рис. 4.2.1. Зміна кривої затемнення чотирьох різних контактних паперів при обробці парів перекисом водню, що зростає з часом. Опромінення (до обробки) за копіювальним клином, узгоджене з відповідною чутливістю досліджуваного сорту. необроблений; лікується.
30 Рис. 4.2.2. Зміна кривої чорніння чотирьох різних паперів для збільшення із збільшенням обробки паром перекису водню (до обробки) за копіювальним клином, узгодженої з відповідною чутливістю досліджуваного сорту. необроблений; лікується.
33 Рис. 5. Зміна спектральної ремісії двох розроблених паперів TellkoBromars різної чорноти (S = 0,24 та S 0,96) (a), = після обробки парою HgOg протягом різного періоду часу (b) та подальшої другої розробки (c) . необроблений; лікували добу; лікується чотири дні; лікували шістнадцять днів.
35 Таблиця 6.1.1. Збільшення ваги чотирьох срібних дзеркальних препаратів після обробки парою Н, 0, а також вміст срібла в одержаній срібно-кисневій сполуці немає. Кількість срібла на початку ваги шарів після обробки (мг) 43 дні (мг) 50 днів мг) Збільшення маси у% (розраховане на початкову вагу) Вміст срібла у сполуці, що утворилася,% 4,7 6,3 6,3 34,0 74,6 6,1 7,9 7,9 30,0 77,2 6,0 8,1 8,1 35,0 74,0 5,2 7,1 7,1 36,5 73,2 В література (29) містить багато інформації про спостережувані сполуки срібла-кисню. Але багато з них ще не підтверджені. Це, наприклад, все ще сумніваюся, чи є пероксид срібла Ag20 чи ні. У наступній таблиці наведено огляд сполук срібла-кисню, описаних у цитованій літературі, із вмістом срібла у%. Таблиця 6.1.2. Розрахований вміст срібла в сполуках срібла-кисню, згаданих у літературі (29) Формула Вміст срібла в% AgOOH Ag02 76,57 77,12 Ag2 3 81,80 AgOH 86,39 Ag2 2 87,08 Ag403 89,99 Ag20 93,10 Ag40 96,43 * ) Ця сполука, оксид срібла AgO, не вказана в літературі; їх гіпотетична формула відповідала б формулі супероксидів металів M O, (30).
. 40 ^> »Y Ой. V V: "p до **, = x P rx * .cruï> q" j? n * * o o 9 O! »: a Рис. 7.1.1. Дія парів перекису водню на осілі кристали броміду срібла, які утворюються шляхом осадження розведеної емульсії. Те саме місце підготовки на початку експерименту (а), після двох (б) та через вісім = днів (с) тривалості лікування. Масштаб зображення 350: 1.
42 o ^/^ o V. C Рис. 7.1.3. Дія парів аміаку (з 20% розчину) на кристали броміду срібла. Ефект *: zû \ 'y. ff & 41 *>