ПРОЕКТЫ 


  АРХИВ 


  СТАТЬИ 


Антиспам-технологии 

Internet, WWW, UNIX 

Фото 


  ПЕРСОНАЛЬНОЕ 


  ПРОГРАММЫ 



ПИШИТЕ
ПИСЬМА














     СТАТЬИ :: Фото

Оценка буферной емкости некоторых буферов

Введение

Занятия фотографией привели меня к необходимости составлять часть растворов самому. В частности, захотелось самостоятельно составлять отбелку для процесса C-41 (цветной негатив).
Обилие литературы, сведений из Internet и советов старших товарищей произвели разрушительный эффект на мою неокрепшую психику - нашлось множество рецептов отбелки на красной кровяной соли (меня интересовала только она), причем основные отличия были в буфере pH - от полного отсутствия буферизации до довольно экзотических составов.

В то же время, поддержка правильного значения pH при отбелке считается крайне важным, по меньшей мере фирмой Kodak.

Вспомнив о своем профильном образовании, я не стал сдаваться, а рассчитал pH ряда буферов, используемых при отбеливании цветных пленок, а так же буферов, используемых как стоп-ванны.

Для расчета были выбраны самые простые составы - такие, химикаты для которых нетрудно приобрести.

Целевые значения

В документах Kodak, Agfa и Fuji были найдены такие значения pH для отбелок:
  • Kodak: pH отбелки для цветного негатива, для разных отбелок, составляет 4.5-5.0 для C-41 и 4.35-4.85 для C-41RA при 25 градусах Цельсия.
  • FujiHunt: pH отбелки для C41 лежит в слабокислотном диапазоне 4.8-6.0 (для разных вариантов отбелки) при 25 градусах.
  • Agfa: pH отбелки для C41 лежит в слабокислотном диапазоне 4.4-6.0 (для разных вариантов отбелки) при 25 градусах.
  • pH отбелки для E6 специфицирован точно - 5.65+-0.1 при 25 градусах. Это значение одинаково для Kodak и Fuji.
Таким образом, для C-41 Kodak рекомендует значения около 4.5-5, прочие изготовители химии имеют более широкие допуски. Значения pH для процесса E6 - более нейтральные, причем допуски минимальны.

В форумах на photo.net удалось найти подтверждения важности контроля кислотности при отбелке, ряд авторов сообщал о проблемах при использовании отбеливателя без забуферивания и о том, что из положения удалось выйти путем применения стоп-ванны для процесса C-41 и добавлением фосфата натрия для процесса E6.

Приборы и материалы

Для расчетов мне понадобились:
  • Расчетная программа. Использовалась программа GBFLOW [1]
  • База данных по свойствам веществ. Была использована база данных DSLOP98 (развитие SUPCRT92).
  • Рассчитываемые составы. Были взяты из нескольких источников (см. ниже)
Схема расчетов строилась как титрование ("численное титрование") буферного раствора путем (численного) добавления к нему KOH. Результатом расчетов являлся ионный состав суммарного раствора (буфер+щелочь).
Расчеты производились для стандартных условий (250C, 1 бар), для реальных условий процесса C-41 (380C), будет минимальное смещение. Расчеты производились в моляльных концентрациях (т.е. на 1000 гр. воды).

Моделируемые растворы

Несмотря на то, что проявлять я собираюсь по C-41, найденные мной рецепты отбелок для этого процесса были либо незабуферены, либо забуферены в слабощелочной области (борным буфером), что очень странно, либо просто содержали добавку слабой кислоты без буферной солевой пары.

Пришлось исследовать другие составы:

  • Ацетатный буфер #1 - стандартный буфер, используемый в качестве стоп-ванны: 30 г/л безводного ацетата натрия и 6 мл/л ледяной уксусной кислоты.
  • Фосфатный буфер - буфер, использованный в альтернативной отбелке E6 из книги [2]: 62 гр/л натрия фосфорнокислого двузамещенного 12-водного и 15.6 гр/л натрия фосфорнокислого однозамещенного безводного.
  • Фосфатно-ацетатный буфер - буфер из циркулирующего по Usenet рецепта отбелки для E6: 12 г/л натрия фосфорнокислого двузамещенного безводного, 5 мл/л ледяной уксусной кислоты.
  • Ацетатный #2 - буфер, составленный автором исходя из целевого значения pH для отбелки C41 - 6 мл/л ледяной уксусной кислоты и 15 г/л безводного ацетата натрия.

Результаты расчетов

Результаты расчетов приведены на графике:
кривые титрования

Обсуждение результатов

Из графиков видно, что:
  • Фосфатный буфер имеет максимальную емкость и околонейтральный pH в рабочей области. Кислотность буфера выходит за пределы, установленные нами для C41, не говоря о E6
  • Фосфатно-ацетатный буфер обладает минимальной буферной емкостью, pH при подщелачивании изменяется плавно. Так как результат обработки будет меняться при изменении pH, это дает "вовремя спохватиться" - резкого ухода параметров при начале истощения растворов не будет. Получаемая pH исходного раствора (без добавки щелочи) неплохо соответствует целевой pH для отбелки E6.
  • Ацетатный буфер #1 имеет вполне приемлемую емкость и pH, чуть более щелочной, чем рекомендация Kodak для отбелки C-41 (5.135 для раствора без добавки щелочи).
  • Ацетатный буфер #2, за счет уменьшения количества соли, имеет pH в области рекомендаций Kodak для своих отбелок.

Дополнительно было проведены расчеты для разбавленных на 3 порядка ацетатных буферов - это соответствует схеме, когда пленка переносится из стоп-ванны в отбелку без промывки, а сама отбелка буфера не содержит. Значение pH разбавленного буфера - 5.2/5.05 для двух буферов, соответственно. Эта кислотность практически соответствует целевой для отбелки C-41, что позволяет безбоязненно рекомендовать такую схему обработки при условии, что стоп-ванна не истощена, а отбелка не загрязнена щелочью.

Выводы

  1. Фосфатно-ацетатный буфер имеет целевую pH для отбелки E6 и должен использоваться для этой цели.
  2. Для отбелки C-41 можно использовать различные варианты:
    • ацетатный буфер, лучше с несколько меньшим содержанием ацетата натрия, чем "обычно"
    • стоп-ванну в ацетатном буфере (с проверкой на истощение) и отбелку без буферизации и без промывки после стоп-ванны. По всей видимости, в этом случае отбелку лучше использовать однократно.
    Оба подхода дадут попадание в допустимый коридор pH
  3. Фосфатный буфер из [2] имеет неприемлемый для E6 показатель pH, что заставляет с осторожностью относиться к рецептам из данного источника.

Литература

  1. Кpайнов С.P., Шваpов Ю.В., Гpичук Д.В., и дp. Методы теpмодинами- ческого моделиpования и пpогнозиpования в гидpогеологии. М., Недpа, 1988.
  2. Ю.И. Журба, Краткий справочник по фотографическим процессам и материалам, Москва, "Искусство", 1990, 352 стр, ISBN 5-210-00384-1

 




Copyright © Lexa Software, 1996-2009.