Качественная вода — качественная фотообработка

Т. А. Мосина

Вода — один из важнейших химических продуктов, который широко применяется в черно-белой и цветной фотографии. Она используется в качестве основного растворителя при изготовлении светочувствительной эмульсии, для приготовления обрабатывающих растворов, их охлаждения или подогрева, при промежуточных и окончательной промывках фотоматериалов. Без достаточно чистой воды невозможно получить высококачественного черно-белого и цветного негативного и позитивного фотоизображений. И если чистой воды нет, то даже опытных фотографов поджидает неудача. Поэтому, прежде чем приступить к обработке фотоматериалов, необходимо как можно больше узнать о свойствах используемой воды. Цель данной статьи — помочь фотографу правильно определить причину брака, возникшего при обработке, распознать примеси в воде и по возможности избавиться от них.

Разновидности воды

В зависимости от содержания в воде растворимых веществ и различных примесей ее обычно подразделяют на природную (колодезная, ключевая, снеговая, дождевая, морская и минеральная), питьевую (водопроводную), техническую (для промышленных целей) и лабораторную (дистиллированная, бидистиллированная и деминерализованная). Пресной водой считают воду, содержащую до 1 г/л различных солей, солоноватой — до 25 г/л, соленой — свыше 25 г/л. Например, концентрация солей в морской или океанской воде колеблется от 8 до 35 г/л. В силу известных экологических причин сегодня практически не существует абсолютно чистой воды (раньше за такую принималась дождевая и талая снеговая). Наиболее низким качеством отличается в наше время вода в сельской местности из-за загрязнения отходами животноводческих ферм и удобрениями с полей, а весной, во время таяния снега, водопроводная вода в городах.

Природная вода. Фотографы в сельской местности наиболее часто пользуются водой из колодцев, рек и озер. Если она не загрязнена отходами различных предприятий, то в ней обычно содержатся различные растворенные соли (бикарбонаты, хлориды и сульфаты кальция, магния, натрия и калия), мелкораспыленные частицы (песок, глина, свободная сера, окислы железа), органические вещества (продукты разложения гниющих растений, бактерий или животных), растворенные газы (воздух, сероводород, углекислый газ или аммиак). Для очистки природной воды применяют отстаивание и фильтрование (удаляют песок, глину и другие нерастворенные частицы), кипячение (удаляют различные микроорганизмы). Растворенные в сырой воде соли кальция и магния обусловливают жесткость воды. Временная жесткость, вызываемая в основном присутствием в ней гидрокарбонатов кальция и магния, устраняется кипячением или добавлением в нее специальных водоумягчающих веществ. Постоянная жесткость, обусловленная сульфатами и хлоридами кальция и магния, устраняется перегонкой (дистилляцией).

Вода, содержащая в себе много солей кальция и магния, называется жесткой, а содержащая мало таких примесей — мягкой. Жесткая вода затрудняет протекание многих фотопроцессов, например, вызывает появление на фотопленках кальциевой сетки. Наиболее предпочтительна для фоторабот мягкая вода, но и она иногда может привести к появлению брака, например к излишнему набуханию эмульсионного фотослоя. Жесткость воды выражается в условных единицах — градусах жесткости (французских, немецких), или в мг-экв/л. Воду, имеющую общую жесткость менее 10 немецких градусов, называют мягкой (например, вода в реке Неве), от 10 до 20 градусов — умеренной, более 20 градусов — очень жесткой.

Водопроводная вода. Городской фотограф в отличие от своего сельского коллеги в основном использует питьевую воду, которая поступает в квартиры по водопроводным трубам. В разных городах и населенных пунктах она не равноценна по своему качеству, так как зависит от своего происхождения и способов очистки, применяемых на водоочистных станциях. Качество питьевой воды контролирует санитарно-эпидемиологическая служба. Анализ полученных ею результатов по целому ряду показателей должен соответствовать требованиям ГОСТа 2874-82 «Вода питьевая». Вот некоторые ее основные нормативы: запах — 2 балла (по пятибальной шкале); привкус — 2 балла; цветность — 20°; мутность— 1,5 мг/л; осадок — отсутствует, водородный показатель — 6,0–9,0; остаточный хлор свободный — 0,3–0,5 мг/л; связанный хлор — 0,8–1,2 мг/л; аммиак (по азоту) — 2 мг/л; нитриты (по NO₂) — 3,3 мг/л; нитраты (по NO₃) — 45 мг/л; железо — 0,3 мг/л; молибден — 0,25 мг/л; фтор — 1,2 мг/л; кадмий — 0,001 мг/л; коли-индекс (число бактерий группы кишечных палочек в 1 л) — 3.

Практически все приведенные данные нормируются по количеству «не более». В отдельные времена года (снеготаяние, паводок, гниение водорослей и пр.) в воде часто возникают специфические запахи и привкусы, которые не снижаются при обработке воды (отстаивание при воздействии сульфата аммония и первичное хлорирование, фильтрация и обеззараживание вторичным хлорированием). Среди образующихся побочных продуктов может быть и формальдегид, который, к сожалению, определить сложно. Несмотря на очистку, водопроводная вода содержит также кислые, углекислые соли кальция и магния, сернокислые и солянокислые соли этих металлов, различные стериализующие добавки (хлор, гипохлорид и др.), окислы железа.

Вода для фотоцелей. Вода, которая применяется для приготовления фоторастворов и промывки фотоматериалов, должна быть бесцветна, прозрачна и не иметь специфического запаха В ней не место веществам, вредным для процессов обработки фотопленок и фотобумаг. Подобные вещества, вступая во взаимодействие с реактивами, входящими в состав обрабатывающих растворов, изменяют фотосвойства последних, вызывая ухудшение качества получаемого изображения.

Для фоторабот рекомендуется применять воду, практически не уступающую по своему качеству питьевой. Однако водопроводной воде часто присущи колебания состава и температуры. Поэтому питьевая вода не всегда бывает пригодна для фотообработки. Это связано с присутствием в ней избытка хлористых и фтористых соединений, углекислого кальция, органических веществ, железа и других продуктов, а также взвешенных и окрашенных частиц.

Вот нормативы, предъявляемые к воде, используемой для фотоцелей (все показатели приведены в ч/млн): полное отсутствие окрашенных и взвешенных частиц, растворенных твердых веществ может быть не более 250 ч/млн, кремнезема — 20, хлоридов — 25 (для черно-белой фотографии) и 10 (для цветной фотографии), меди — 0,1, бикарбонатов — 150, сульфатов — 200, сульфидов — 0,1, жесткость (СаСО₃) — 40—150. Водородный показатель у воды pH должен быть в пределах 7,0–8,5.

Артезианская вода, часто применяемая летом в профессиональных фотолабораториях, содержит железа больше, чем речная. Марганец же еще вреднее железа, но он реже присутствует в воде. Для фотоцелей обычно применяется вода, жесткость которой не более 20 немецких градусов.

Экспресс-анализ воды для фотоцелей

В промышленных условиях вода подвергается физическому (температура, прозрачность, вкус, цвет, запах), химическому (реакция воды, присутствие органических и химических веществ, жесткость и некоторые другие), микробиологическому (наличие бактерий и водорослей) анализам и, конечно, очистке. В домашних условиях и в небольшой фотолаборатории удается провести сложный экспресс-анализ используемой воды, который не требует больших затрат времени и применения специального оборудования и реактивов. Этот анализ включает в себя определение температуры, прозрачности, цветности, запаха, вкуса, кислотности (щелочности), растворенных веществ, жесткости, содержания взвешенных частиц.

Цветность определяют по окраске 100 мл воды, налитой в бесцветный стакан и рассматриваемой на фоне белого листа бумаги. Если она имеет темный цвет, то это говорит о присутствии в ней разлагающихся органических веществ, красная или желтая окраска — глины, железа или некоторых органических веществ. Подобная вода не подходит для фоторабот даже после кипячения и отстаивания.

Прозрачность воды устанавливают, глядя на шрифт из книги сквозь слой воды высотой 20 см, налитой в бесцветный стакан: все буквы в строчках должны хорошо читаться. Присутствие хлопьевидных осадков, комков и песчинок говорит о загрязнении воды известковыми осадками, илом, песком или глиной. Все эти примеси * вызывают появление мутности.

Запах воды улавливают при температуре 20 и 60 °C. Гнилостный запах говорит о присутствии сероводорода. Такая вода для приготовления растворов не пригодна.

Вкус «дегустируют» после пятиминутного кипячения воды и ее охлаждения до 20–25 °C. Гнилостный вкус укажет на продукты распада животных и растительных организмов, соленый — на присутствие поваренной или других щелочных солей, горький — солей магния, вяжущий — солей железа, сладковатый — гипса.

Посторонние частицы фиксируют, наливая воду в сосуд и дав осадку отстояться, затем ее фильтруют.

Жесткость воды в домашних условиях находят весьма просто — намыливанием. Если мыло плохо мылится и не дает пены, то в воде присутствует двууглекислая и едкая известь. Очень жесткая вода не пригодна для растворов.

Реакцию воды (кислотность — щелочность) устанавливают с помощью лакмусовых полосок: синяя в присутствии кислот краснеет, а красная в присутствии щелочей синеет. Помощь в этом могут оказать и специальные индикаторные бумаги для определения pH различных жидкостей.

Соли трехвалентного железа учитывают с помощью роданистого калия. Водный раствор роданистого калия в присутствии следов трехвалентного железа окрашивается в желтый, а при больших количествах — в кроваво-красный цвет. Этот тест служит и для предварительной проверки воды на содержание железа в ней.

Способы очистки воды

Улучшить свойства воды, применяемой в фотографии, можно механическим путем (фильтрация) или химическим (кипячение, перегонка, прибавление химических реагентов).

Фильтрование помогает избавить колодезную и речную воду от загрязнения коллоидным железом и органическими веществами, от примесей песка и глины. Примеси из такой воды удаляют с помощью фильтрования через активированный уголь. Применяют различные виды бумажных (рис. 1), тканых или пористых фильтров. Фильтр с ячейкой диаметром 50 мкм задерживает механические примеси, которые способны повредить набухшую фотоэмульсию при обработке фотоматериалов. Самые простые фильтры — вата, губка, фильтровальная бумага или сложенная в два-три слоя марля.

Рис. 1. Простейшие фильтры для воды и обрабатывающих растворов:

_{а — вата, б — простой бумажный фильтр; в — складчатый фильтр из бумаги (ускоряет процесс фильтрования)}

Кипячение воды устраняет жесткость, обусловливаемую присутствием в ней двууглекислых солей магния и кальция, удаляет имеющиеся в ней газы и летучие вещества, уничтожает всевозможные бактерии, которые при хранении фотоматериалов могут оказать вредное влияние на фотослой. При кипячении карбонаты разлагаются и оседают на стенках посуды в виде накипи. Выпавшие же после кипячения осадок соли удаляют фильтрованием. В сельской местности природную воду прежде всего фильтруют, потом кипятят около 20 мин, затем повторно фильтруют и вновь кипятят. В городских условиях водопроводную воду сначала отстаивают, а потом дважды кипятят для более полного удаления солей и кислорода, окисляющего проявитель при длительном хранении. Чистая вода нейтральна, и ее рН = 7,0.

Дистилляция. Для приготовления растворов и окончательного ополаскивания обработанных фотоматериалов применяют дистиллированную воду. Ее получают однократной перегонкой в специальных приборах — дистилляторах. При двойной перегонке получают бидистиллированную воду. Вода высшей степени очистки — деминерализованная — получается с помощью ионообменных смол.

Химические реагенты. Сильно загрязненную природную воду перед использованием сливают, а мутность устраняют добавлением к воде 1–4 г/л алюмокалиевых квасцов. Выпадающий студенистый осадок увлекает при своем осаждении легкую муть и различные взвешенные в воде частицы, бактерии и некоторые органические вещества. После отстаивания (несколько часов) воду сливают, фильтруют и кипятят. Однако добавлением квасцов нельзя удалить растворенные в воде соли. Наличие небольшого количества квасцов в проявляющих и фиксирующих растворах, используемых в черно-белой фотографии, не оказывает отрицательного влияния на обработку фотоматериалов. При другом способе очистки в воду добавляют натриевую соль щавелевой кислоты до тех пор, пока не прекратится образование осадка. Для осаждения кальция и магния используют растворы фосфорнокислого и сернистого натрия. Введение в загрязненную воду 0,03 %-ного раствора марганцовокислого калия также способствует ее очищению. Если розовая окраска воды через 15 мин не исчезнет, то очистку считают законченной, так как сероводород, соли азотистой кислоты, закись железа и другие вещества окислились и стали безвредными для фоторабот.

Компактные устройства. Наиболее эффективный метод очистки воды — магнитная обработка, то есть кондиционирование воды в магнитном поле. Сегодня установки для подобной очистки широко используются в кинофотопромышленности и позволяют получать от 10 до 115 л воды в минуту. С помощью магнитной обработки изменяется процесс кристаллизации карбоната кальция. Кристаллы СаСО₃, выделяющиеся из кондиционированной воды, имеют уже не кубическую форму, а представляют собой плоские тонкие снежные хлопья, рассеянные в жидкости. Они не оседают на дне и стенках баков, а легко уносятся с потоком воды. Тонкий слой налета из осевших кристалликов на поверхности фотопленки легко стирается рукой.

Другое достоинство этого метода — торможение роста различных биообразований. Для небольших фотолабораторий подходят два типа устройств для магнитной обработки воды — СО-2 и СО-3 (рис. 2), выпускавшихся в Ленинграде. Эти устройства отличаются друг от друга лишь внутренними диаметрами подсоединяемого шланга (12 и 16 мм соответственно) и способны обрабатывать до 10 л воды в минуту.

Рис. 2. Промывке фотоснимков с помощью устройства для магнитной обработки воды СО-3

Для обработки воды легко приспособить и другое устройство — бытовой фильтр «Родник-3» (рис. 3).

Рис. 3. Бытовой фильтр «Родник-3»

В нем используется фильтрующий слой угля, который удаляет-из водопроводной воды посторонние привкусы и запахи. Контактный водоочистительный фильтр «Турист-2М», выпускаемый в Электростали, — надежный помощник в фотопоходе и в домашних условиях. Он обеспечивает полное обеззараживание и очистку воды из открытых водоемов, очищает водопроводную воду от соединений железа, фенола и гуминовых соединений, устраняет привкус и запах.

Качество воды и фоторастворы

Общие требования

Все химико-фотографические процессы обработки черно-белых и цветных фотоматериалов — проявление, фиксирование, отбеливание, усиление, ослабление, тонирование и промывки — требуют большого количества чистой воды. Если же вода содержит вредные для фотопроцессов вещества (например, хлор, железо, свинец и др.), то последние, взаимодействуя с растворенными в обрабатывающих растворах реактивами, изменят нормальное протекание процессов, необходимое для высококачественной обработки фотоматериалов. Самая непостоянная по своему химическому составу вода бывает весной, когда талые природные воды принимают грязный снег и городская вода сильнее всего хлорируется. Талые весенние воды отличаются большой мягкостью и часто служат причиной порчи слабозадубленных черно-белых и цветных фотоматериалов: ретикуляции и сползанию эмульсионных фотослоев. Поэтому весна — наиболее трудный для фотографов, особенно «цветников», период года.

Приготовление обрабатывающих фоторастворов — важный этап в системе обработки всех типов фотоматериалов. Вода для этой цели должна быть бесцветна и прозрачна, приятна на вкус и не иметь запаха, ее рН = 7,0. Для составления растворов применяют воду нормальной жесткости (5–7 мг-экв/л) при пересчете на ионы кальция. В сельской местности для приготовления растворов обычно используют природную воду. Она бывает и жесткой, и мягкой. Лучше отдать предпочтение мягкой воде, которая содержит лишь около 0,04 % растворимых солей. Мягкая вода уменьшит образование различных осадков на фотоматериале. Очень жесткая вода затруднит приготовление фоторастворов, особенно проявителей, так как из нее в осадок на стенки и дно проявочного оборудования и поверхность фотоматериалов выпадают карбонат, сульфит, фосфат, борат кальция и соли кремния.

Природная вода очень часто содержит серу в коллоидальном состоянии, на что указывает опалесцирующий блеск воды. Сера обычно вызывает образование химической вуали на фотоматериале. Поэтому воду, в которой обнаружена сера, необходимо очень хорошо прокипятить, тогда из нее испарится углекислота, а коллоидальная сера, соединившись в хлопья, осядет на дно сосуда. Ее удаляют с помощью фильтрования.

Водопроводную воду, предназначенную для приготовления фоторастворов, предварительно в течение суток отстаивают для удаления из нее хлора и некоторых других растворенных газов, а также осаждения окислов железа. После этого воду над осадком сливают и дважды кипятят. Подготовленную так воду хранят в чистой бутылке с плотно закрывающейся пробкой.

Идеальной для приготовления всех видов фоторастворов является дистиллированная вода. В домашней фотолаборатории ее можно заменить водой, полученной во время разморозки морозильной камеры холодильника. Вода, полученная из растаявшей снеговой шубы, практически не содержит никаких минеральных примесей.

Для цветных фотоматериалов особенно вредно присутствие в воде солей кальция. Их присутствие в желатине эмульсионных слоев цветных фотоматериалов обычно приводит к образованию кристалликов углекислого кальция, которые создают видимость повышенной зернистости цветного изображения. Чтобы этого не произошло, в черно-белый и цветной проявители вводят специальные умягчители воды: М-23 (трилон Б, динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты) или М-19 (гексаметафосфат натрия). Благодаря введению этих веществ связываются ионы кальция и магния, содержащиеся в воде, концентрация ионов уменьшается и осадок не выпадает.

Остановимся подробнее на влиянии различных примесей, содержащихся в воде для приготовления фоторастворов, на качестве черно-белого и цветного изображений.

Черно-белая фотография

Если негативные и позитивные проявители будут приготовлены на жесткой воде, то на поверхности черно-белого изображения (негатив и фотоотпечаток) возможно осаждение кальциевых солей (СаСО₃ и CaS0₃). Образовавшаяся кальциевая сетка — белый сеткообразный налет — представляет собой мелкие кристаллики углекислого кальция, который образовался при взаимодействии углекислой щелочи, входящей в состав проявителя, с солями кальция, содержащимися в воде. Негативное изображение, рассматриваемое на просвет, словно покрыто сеткой. Соли магния осядут на поверхности фотоматериалов лишь в том случае, когда они имеются в воде в очень большом количестве.

В случае если нет возможности использовать более чистую воду для приготовления проявителей, то после их приготовления применяют лишь раствор над отстоявшимся осадком. Проявитель, конечно, в этом случае станет несколько беднее сульфитом натрия и углекислыми солями Однако это будет иметь значение лишь для сильно разбавленных проявителей. Заметим, что, кроме кальциевой сетки, на эмульсионной стороне негатива или позитива, обработанных в проявителях из очень жесткой воды, могут образовываться серые, белые, матовые и другие солевые осадки.

Если в проявитель забыть ввести консервирующее вещество (сульфит натрия), то содержащийся в растворе кислород (в воде при 21 °C растворено около 2 % воздуха) образует с проявляющим веществом продукты, которые окрасят желатину эмульсионного фотослоя и вызовут появление вуали. Пузырьки воздуха из воды могут также собираться на поверхности фотоматериалов, препятствуя прохождению фотопроцессов и образуя на месте своего прилипания на негативном и позитивном фотоматериалах белые пятна. В сильно хлорированной водопроводной воде хлор мгновенно связывается сульфитом и проявляющими веществами. В результате снижается содержание сульфита натрия в проявляющем растворе и соответственно понижается сохраняемость такого проявителя.

Если же в воде для проявителя содержатся сульфиды натрия и калия, то на фотоматериале появится химическая вуаль. В некоторых природных водах встречается углекислый натрий, который при применении проявителей, бедных щелочью, ускорит процессы проявления пленок. Но в проявителях с обычным количеством щелочи подобного не происходит. Хлориды и бромиды в воде снижают активность проявителя. Гумусовые вещества окрашивают негативы и отпечатки в желто-красноватый цвет. Едкая известь, присутствующая в природной воде, сильно загрязняет негативное изображение и делает его полностью непригодным для фотографической печати, а хлористый и сернокислый аммоний вызывает появление вуали. Соединения железа в воде вызывают образование ржавых пятен, желто-зеленой окраски и вуаль.

В природной воде часто содержатся песок и глина. При попадании в воду для проявителей они образуют на поверхности фотоматериалов пятна. Ничтожнее присутствие сероводорода (0,005 г/л) в такой воде приводит к появлению вуали и ослаблению фотоизображения. Для уменьшения влияния сероводорода и растворимых сернистых металлов на свойства проявителей в них добавляют около 0,4 г/л углекислого свинца. При отстаивании проявителя сера осядет в виде сернистого свинца, который отфильтровывают.

Сильно хлорированная вода ухудшает и качество черно-белых обращаемых фотопленок (04–45, 04-180), вызывая на изображении появление вуали. При обработке этого типа пленок в отбеливающем растворе, в состав которого входят двухромовокислый калий и серная кислота, образуется сульфат серебра. Хлор действует на сульфат серебра, образуя хлорид серебра. Не вступивший в реакцию сульфат серебра вымывается водой, растворяю щей его. Одна часть нерастворимого хлорида серебра уносится водой, другая же оседает на поверхности ОЧ-пленок и в процессе второго проявления восстанавливается до металлического серебра. Последнее и служит причиной появления вуали на черно-белом слайде.

Для более равномерной обработки черно-белых негативов и фотоотпечатков перед ослаблением, усилением и тонированием применяют получасовое размачивание их в дистиллированной воде. Усиливающие растворы на основе азотнокислого натрия можно готовить лишь на дистиллированной воде или воде, полученной из снеговой шубы морозильной камеры. Если природная или водопроводная вода для фармеровского ослабителя содержит окислы железа, то на черно-белом изображении, обработанном этим ослабителем, часто появляются голубые или зеленовато-синие пятна и точки. Если в водопроводной воде много железа, то при тонировании, например, фотобумаг типа Унибром в коричневый тон их основа (бумажная подложка) может окраситься в синий тон, так как в результате взаимодействия окислов железа с красной кровяной солью образуется берлинская лазурь.

Некоторые примеси, содержащиеся в воде, обычно изменяют фотосвойства фиксирующих растворов, другие — нет. Так, взвешенные частицы песка и глины, окиси железа и органические вещества, попадающие из воды в фиксаж, осаждаются на эмульсионном слое фотоматериалов и тем самым замедляют процесс фиксирования. В месте осаждения этих веществ образуются различные пятна. Сернистый же кальций и магний растворимы в уксусной кислоте и поэтому не осаждаются в кислых фиксирующих растворах, в состав которых входит эта кислота. Безвредны для фотосвойств фиксажа также двууглекислые и сернокислые соли и хлориды. Заметим, что при приготовлении фиксажа тиосульфат натрия растворяют в воде при 60–70 °C.

Цветная фотография

Требования, предъявляемые к качеству воды для приготовления растворов в цветной фотографии, еще выше, чем в черно-белой. Это объясняется сложностью эмульсионного строения цветных фотоматериалов и сложностью процессов, проходящих в них. Поэтому, прежде чем приступить к фотообработке, Обязательно убедитесь в пригодности воды для составления растворов для цветной фотографии. Если природная или водопроводная вода не содержит каких-либо вредных для фотопроцессов веществ (органики, свинца, железа, песка и др.), то ее качество определяют по содержанию в ней солей кальция и магния, для чего используют «Набор химических реактивов для определения жесткости воды», который продается в магазинах «Химреактив». Для составления растворов в цветной фотографии подходит вода — нормальной жесткости — 5–7 мг-экв/л (в пересчете на ионы кальция).

Присутствие в воде даже небольших количеств сильного окислителя — ^хлора отрицательно влияет на свойства проявляющих растворов, следовательно, и на качество получаемого цветного изображения. Так, хлорированная водопроводная вода при проявлении вызывает повышенную цветную вуаль. К такому же результату приводит присутствие в природной воде и некоторых органических веществ. Окислы железа в воде для проявителей придадут изображению желтоватый оттенок, присутствие кислорода и углекислоты снизит сохраняемость черно-белого и цветного проявителей, приведет к недопроявлению изображения, а сероводорода — к цветоискажениям.

Чтобы исключить влияние примесей в воде на цветопередачу, проявляющие растворы для «цвета» готовят на дистиллированной воде или в редких случаях — на отстоянной и дважды кипяченой воде. В водопроводную воду для черно-белых проявителей (цветной обращаемый процесс) добавляют вещества М-23, М-19 и другие, снижающие содержание в воде солей кальция и магния и препятствующие образованию на поверхности цветных фотоматериалов кальциевой сетки. В цветном проявителе (цветной негативный и позитивный процессы) лучше использовать вещество М-23, так как оно не только смягчает воду, но и связывает ионы меди. Небольшое количество меди в цветном проявителе приводит к появлению сильной вуали на цветном изображении. При очень мягкой воде водоумягчающих веществ в проявители вводят меньше. Излишнее количество умягчителя, введенного в проявитель, тормозит процесс проявления. Для приготовления черно-белых проявителей применяют теплую воду (30–40 °C), цветных — немного выше комнатной температуры (25–30 °C).

Останавливающий, отбеливающий, отбеливающе фиксирующий и фиксирующий растворы можно готовить на кипяченой воде. Температура воды при растворении составных частей этих растворов не должна превышать 35 °C, для растворения красной кровяной соли 50 °C, железной соли трилона Б — 60 °C.

Промывка фотоматериалов

Назначение промывки

Как известно, режимы фотографической обработки черно-белых и цветных фотопленок и фотобумаг предусматривают промывки между отдельными операциями и в конце обработки — промежуточные и окончательная промывки. Подобные промывки необходимы для удаления соответствующих растворов из фотослоев обрабатываемых фотоматериалов, а также веществ, которые мешают проведению всех остальных фотопроцессов или ухудшающих качество изображения при длительном хранении. Из фотослоя в воду очень быстро начинают диффундировать вещества, содержащиеся в предыдущем обрабатывающем растворе. С помощью частой смены воды или промывкой в проточной воде добиваются полного освобождения эмульсионного фотослоя от растворенных в нем веществ.

Условия промывки и требования к ней зависят от того, между какими стадиями обработки она проводится. На особенности промывки фотоматериалов влияет ряд факторов: толщина эмульсионного фотослоя, скорость диффузии веществ из фотослоя в воду, температура воды, характер вымываемых частиц, состав воды, способ проведения промывки. Тонкослойные фотоматериалы промываются лучше, чем толстослойные. Толщина фотослоев цветных фотоматериалов, как правило, в несколько раз больше, чем у черно-белых, поэтому цветные фотопленки промываются дольше. Промывка фотобумаг проходит еще медленнее, чем фотопленок (исключение составляют фотобумаги с полиэтиленированным покрытием). Это объясняется удержанием удаляемых веществ волокнами целлюлозы бумажной основы. Чем больше разница в концентрациях вымываемых веществ в фотослое и промывной воде, выше температура воды и скорость ее движения, тем интенсивнее и качественнее промывка обрабатываемого фотоматериала. Однако беспредельно повышать температуру и напор воды нельзя — это может привести к образованию ретикуляции, бархатистости фотослоя с краев фотоматериалов и даже к отслаиванию его от подложки. С увеличением температуры промывной воды продолжительность промывки сокращается. Промывку отечественных черно-белых и цветных фотоматериалов проводят при температуре воды от 13 до 20 °C. Хорошо задубленные пленки и фотобумаги позволяют вести промывку при 30–38 “С.

Для промывки фотоматериалов обычно используют водопроводную воду. Если же для промывки применяют колодезную воду, то на кран, из которого осуществляют подачу воды, укрепляют фильтр из замши для удаления частиц размером более 50 мкм. Вода для промывки черно-белых фотоматериалов должна иметь карбонатную жесткость 4–7 мг-экв/л, для цветной — 5–7 мг-экв/л. Слишком мягкая вода вызывает излишнее набухание фотослоя, а жесткая — тормозит диффузию веществ из него. Расход воды при обработке фотоматериалов составляет 6–8 л/мин.

Способы промывок

Скорость вымывания из фотослоя фотоматериалов различных веществ, как уже говорилось, зависит от применяемого способа промывки: в проточной воде, со сменой воды, душевая, струйная, каскадная и промывка в соленой воде.

Промывка фотоматериалов в проточной воде — самый распространенный способ, дающий наилучший результат при промывке любых типов фотопленок и фотобумаг. Для такой промывки в фотолаборатории нужно установить промывочные ванны, вода в которых должна подаваться из водопроводного крана через резиновый шланг снизу бака, а вытекать через верх бака. Смена объема воды в промывочных баках должна проходить каждые 5 мин. Глубокие кюветы или ванны увеличивают расход воды. Высокая интенсивность промывки фотоматериалов создается благодаря высокой разности концентраций вымываемых веществ в фотослое и в воде. Решающее значение имеет не количество воды для качественной промывки, а ее состав и температура, а также продолжительность промывки.

Сильная струя воды при промывке может привести к повреждению эмульсионных слоев обрабатываемых фотоматериалов, так как они начинают перекатываться друг через друга, царапая фотослой. Во время промывки в специальных баках эмульсионная сторона пленок и фотобумаг должна быть обращена вовнутрь промывочного бака, ибо на его стенках и дне оседает наибольшее количество различных солевых осадков. Фотопленки следует промывать не в том фотобачке, в котором проводилась их обработка, а в широких кювете или сосуде. Для удобства промывки в обычном фотобачке спиливают верх рукоятки, за которую вращают спираль с пленкой, а на образовавшуюся трубку надевают резиновый шланг, соединенный с водопроводным краном. При промывке отпечатков вход струи воды должен находиться как можно ближе ко дну кюветы.

Промывка фотоматериалов с ручной сменой воды должна проводиться лишь в исключительных случаях. Время обработки здесь увеличивается в 3–6 раз по сравнению с промывкой в проточной воде. Смену воды проводят каждые 3–5 мин, не трогая фотоматериал. При ручной промывке пленок в фотобачке спираль с пленкой необходимо постоянно вращать. Чтобы ускорить промывку отпечатков в проточной воде, а также обеспечить их хорошую сохраняемость, отпечатки после 5-минутной промывки в стоячей воде погружают на 1–2 мин в 1 %-ный содовый раствор, а затем вновь промывают. В негативном процессе содовый раствор не применяется.

Душевой способ промывки — наиболее эффективный и быстрый метод промывания фотоматериалов. Благодаря ему полностью устраняется неравномерность промывания и предотвращается возможность появления на фотоизображении различных полос, подтеков, пятен и т. д. Чаще всего этот способ применяется в проявочных машинах при обработке рулонных и плоских фотоматериалов. Для промывки фотоматериалов в небольшой фотолаборатории легко соорудить душевую ванну следующей конструкции. Она состоит из большой кюветы с отверстиями по периметру верхнего края. Внутрь этой кюветы на дне укрепляется прямоугольная рамка из трубки с мелкими отверстиями и выводом для подсоединения резинового шланга к водопроводному крану (рис. 4) Струйки воды, выходя из отверстий трубки, шевелят и омывают со всех сторон отпечатки. Промывка продолжается 20–30 мин.

Рис. 4. Душевая ванна для отпечатков

Струйная промывка — один из вариантов душевой. При таком способе промывки вода Подается на плоскость фотоматериала по всей ширине одной из его сторон. Используется при машинной обработке фотоматериалов.

Каскадная промывка — способ промывки фотоотпечатков в три стадии. Промывка идет быстро и качественно. Кюветы размещают, например, в раковине под небольшим углом на трех разных уровнях и включают воду, которая перетекает из кюветы в кювету (рис. 5). Особенно эффективна каскадная промывка для поштучной промывки большого количества фотоснимков. Сначала отфиксированный отпечаток помещают эмульсионной стороной вверх в нижнюю кювету, затем его перекладывают в среднюю и, наконец, в верхнюю.

Рис. 5. Каскадная промывка плоских фотопленок и отпечатков

Промывка в соленой воде, содержащей, например, сульфиты калия или натрия, сульфаты натрия или магния, гидрокарбонат натрия и др., позволяет значительно ускорить окончательную промывку черно-белых фотопленок. Для промывки подойдет и обычная морская вода. Такая промывка очень эффективна для удаления из фотослоя тиосульфата натрия. Так, присутствие в воде хлористого натрия в 2 раза ускоряет диффузию из фотослоя черно-белых негативных пленок комплексных соединений серебра. Самый эффективный ускоритель промывки — сульфит натрия. Полностью отфиксированный негатив погружают на 2 мин в 2 %-ный раствор сульфита натрия, затем 1 мин промывают в проточной воде. Благодаря этому в фотослое негатив остается в 10 раз меньше тиосульфата, чем почти при часовой его промывке в пресной воде.

Для ускорения промывки цветных отпечатков хлористый натрий использовать не следует, так как в сочетании с остаточным тиосульфатом он при хранении отпечатков приводит к их выцветанию. После промывки в соленой воде отпечатки в течение 5 мин промывают в пресной проточной воде или в 4–5 сменах воды, а затем ополаскивают в дистиллированной воде.

Влияние состава промывной воды на качество получаемого черно-белого изображения

В черно-белом негативном и позитивном фотопроцессах существуют две основные промывки — одна промежуточная (после проявления) и окончательная (после фиксирования). Применяя для промывки сильно хлорированную воду, нельзя получить черно-белое изображение высокого качества, так как из-за высокого содержания в ней хлора на изображении может образоваться разнообразная по цвету и характеру кальциевая сетка (белая, серая, матовая или зернистый налет). В случае очень мягкой воды на негативе с эмульсионной стороны возникают пузыри, которые, лопнув, вызывают местное сползание эмульсионного фотослоя.

В свою очередь, слишком жесткая вода из-за присутствия в ней избытка солей кальция вызывает на поверхности черно-белого отпечатка или негатива различные по цвету осадки, налеты или образует известковую молочно-белую вуаль. Осадки и налеты либо располагаются на поверхности фотоматериала равномерно, либо в отдельных местах. Из-за такой воды возможно образование на отпечатке крупнозернистого изображения. Вода из старых ржавых водопроводных труб богата окислами железа, которые во время промывки образуют на поверхности негативов или отпечатков желто-коричневые, коричневые, голубоватые или фиолетовые пятна. Подобная вода при промывке после ослабления отпечатков ослабителем на основе красной кровяной соли вызывает на отпечатках возникновение голубых пятен и точек (образуется берлинская лазурь).

Если промывная вода в 1 м³ содержит железа больше 0,3 г и марганца больше 0,1 г, то на отпечатках часто образуются белые солевые пятна. Примеси солей свинца и меди в воде, проходящей через водопроводные трубы, окрашивают черно-белое изображение или образуют на нем вуаль. Из-за неполной промежуточной промывки между проявителем и фиксажем может появиться желтая или дихроическая вуаль.

Решающее значение для сохранения негативного и позитивного изображений имеет окончательная промывка, в результате которой из эмульсионного слоя удаляются тиосульфат натрия и остатки комплексных соединений серебра, которые не продиффундировали из слоя в процессе фиксирования. Если эта промывка недостаточна, то тиосульфат натрия, оставшись в фотослое, под действием света, воздуха и тепла соединяется с металлическим серебром и при длительном хранении дает коричневое сернистое серебро, вызывая пожелтение черно белых отпечатков — характерный брак старых фотоснимков.

На стадии окончательной промывки (не душевой) отпечатки держат эмульсионным слоем вниз (струя воды в промывную кювету подается снизу). Это способствует быстрому удалению комплексных соединений серебра из фотослоя. Слишком короткая окончательная промывка вызывает появление на высушенных негативах хлопьевидных кристалликов тиосульфата натрия, и постепенно в процессе хранения на пленке появляется белесоватый или сероватый налет, который со временем увеличивается в результате выкристаллизации оставшегося в слое тиосульфата. Чересчур длительная же окончательная промывка (выше времени, указанного в инструкции) может привести к появлению повышенной зернистости на мелкозернистых негативных фотопленках. После окончательной промывки негативы и отпечатки лучше ополоснуть в дистиллированной воде.

Влияние состава промывной воды на качество получаемого цветного изображения

Обычно цветной фотоматериал в процессе обработки подвергается промывкам 3–5 раз. Здесь условия проведения той или иной промывки и требования к ней, как и в черно-белой фотографии, зависят от того, между какими стадиями она проводится. Уменьшение расхода воды, резкое изменение ее температуры, сокращение срока промывки часто вызывают на изображении различные цветоискажения, нарушение цветового баланса, изменение контраста, появление пятен и другой брак.

При обработке цветных обращаемых пленок (слайдов) промывка после первого (черно-белого) проявления удаляет из фотослоя проявитель и позволяет сохранить чистый останавливающий раствор (стоп-ванну). Вторая промывка — после стоп-ванны — удаляет следы останавливающего раствора, что особенно важно если в его состав входило дубящее вещество — алюмокалиевые квасцы. Когда кислая или дубящая стоп-ванна попадает в цветной проявитель, то она снижает его активность (щелочность), а остатки алюмокалиевых квасцов соединятся с продуктами цветного проявления, образуя коричневую сетку на изображении.

Промывка после цветного проявления — очень ответственная операция. Она должна быть достаточно интенсивной, чтобы быстро удалить из эмульсионного фотослоя цветной пленки компоненты цветного проявителя. Плохая промывка приводит к появлению розоватой (равномерной или неравномерной) вуали в результате взаимодействия остатков цветного проявляющего вещества с отбеливающим раствором. Для более эффективной промывки воду из фотобачка первые 3–5 мин сливают через каждые 20 с для удаления из него розовой воды. Недостаточная промывка может вызвать появление в светах цветного обращенного изображения пурпурно-синего тона.

Четвертая промывка (после отбеливания) удаляет отбеливающий раствор из пленки, причем раствор этот очень трудно вымывается не только из пленки, но и из спиралей фотобачка. Поэтому первые 2 мин воду из фотобачка непрерывно сливают и заливают новую, пока не исчезнет желтоватая ее окраска. Далее промывку продолжают под струей воды.

Последняя, пятая промывка — окончательная — наиболее ответственная, так как от ее качества зависит сохраняемость цветного изображения на слайде. Ведь оставшиеся в фотослое следы тиосульфата натрия и некоторые другие вещества способны разрушить красители, которые образуют цветное изображение. В случае качественной промывки возможно и увеличение насыщенности голубовато-синих тонов. Хлорированная вода часто становится причиной окраски светлых участков слайдов в пурпурный цвет. Избыток железа в промывной воде, например артезианской, вызывает появление желтоватой вуали на изображении, ухудшающей впечатление от слайда, а избыток свободного хлора подавит выход голубого красителя и приведет к появлению желтоватой окраски. Повышение температуры промывной воды улучшает вымывание солей, однако эмульсионный слой при этом должен быть очень хорошо задублен. Так, при 30 °C окончательная промывка сокращается с 15 до 3 мин.

Цветной негативный процесс более короткий, чем обращаемый. Однако и в нем к промывкам предъявляются повышенные требования. Во время первой промывки — после цветного проявления — из фотослоя лучше всего вымываются бромиды и щелочь, хуже — цветное проявляющее вещество. Однако если бромистый калий вымывается быстрее проявляющего вещества, то на цветном негативе может возникнуть сине-зеленая вуаль безбромидного до-проявления. Ее плотность зависит от длительности первой промывки, которая в этом случае выполняет как бы роль до-проявления, в результате которого увеличивается чувствительность и уменьшается контраст цветного негативного изображения К сожалению, процесс до-проявления во время первой промывки контролю не подлежит. Для сокращения продолжительности промывки применяют душевую ванну Еще одно значение первой промывки — помешать образованию вуали отбеливания. Некоторое количество цветного проявляющего вещества, оставшегося в фотослое, окисляется красной кровяной солью, входящей в состав отбелки, и соединяется с цветными компонентами, образуя новые красители. Промывка после отбеливающего раствора предотвращает загрязнение фиксажа. Окончательная промывка после фиксирования должна быть достаточно продолжительной и интенсивной, чтобы обеспечить длительную архивную сохраняемость цветного негативного изображения.

При промывке цветных пленок весной в очень мягкой воде возникает вероятность резкого повышения плотности вуали. Скорость вымывания тиосульфата натрия и комплексных солей серебра из цветных фотопленок можно значительно ускорить в соленой воде. Перед окончательной промывкой пленку на несколько минут помещают в 2 %-ный раствор сульфита натрия. Затем ее промывают 5—10 мин.

Промывка цветных фотобумаг проходит медленнее, чем фотопленок. Их волокнистая подложка впитывает больше тиосульфатных солей. Исключение, как и в случае черно-белых фотобумаг, составляют цветные бумаги со специальным покрытием (фотобумаги типа RC). Промывка после цветного проявления препятствует загрязнению отбеливающе фиксирующего раствора. Плохая промывка приведет к появлению пурпурной или розовой вуали на фотоснимке. Если же после проявления применялся кислый останавливающий раствор, то недостаточная промывка отпечатков приведет к образованию пурпурно-коричневой вуали. Когда промывная вода имеет повышенную кислотность, насыщенность цветов (например, голубого красителя) уменьшается и все цвета изображения передаются с преобладанием красных оттенков.

Нельзя допускать попадания отбеливающе фиксирующего раствора в воду, используемую для промывки после цветного проявления. По этой причине возникает голубая вуаль, а из-за некачественной промывки — серая или серо-желтая вуаль. Недостаточная окончательная промывка вызывает на отпечатке возникновение желтой вуали на краях, зеленоватого тона в светах, а на обратной стороне отпечатка — бурых пятен. Чрезмерно длительная окончательная промывка в воде, содержащей различные окислители, вызывает повышенную вуаль розового или голубого цвета. Наилучшие результаты при промывке цветных отпечатков дает струйный метод.

Качество промывок

Качество окончательной промывки фотоматериалов проверяют, используя реакцию обесцвечивания тиосульфатом натрия марганцовокислого калия. Вот два простейших способа. Для испытания «промытости» черно-белых и цветных фотопленок обычно используют раствор перманганата калия, разбавленный водой до слабой розовой окраски. Раствор наливают в сосуд с водой, в котором промывается фотоматериал. Если в пленке еще содержится тиосульфат, то розовая окраска раствора перманганата быстро перейдет в коричневую. Если же розовый оттенок не изменился в течение длительного времени, то промывка считается законченной.

Для проверки качества промывки отпечатков используют следующий раствор, в граммах:

Перманганат калия… 1

Поташ… 1

Вода до… 1000

5 мл этого раствора добавляют в 1 л промывной воды. Если окраска воды меняется, то в отпечатках еще содержится тиосульфат натрия, если нет — промывка закончена.

Исправление черно-белого и цветного изображений

Желтую вуаль на черно-белом негативе, образовавшуюся в результате недостаточной промежуточной промывки, исправляют обработкой негатива в 0,1 %-ном растворе перманганата калия, обесцвечивая его затем в 5 %-ном растворе метабисульфита калия или тиомочевины. Кальциевую сетку и дихроическую вуаль с негативов и позитивов удается устранить обработкой фотоматериала в течение 2 мин или в 2 %-ном растворе уксусной кислоты, или в 0,5 %-ном растворе соляной кислоты, или в 4 %-ном растворе метабисульфита калия. Далее изображение промывают в дистиллированной воде и высушивают.

Белые солевые пятна, образовавшиеся на негативе или позитиве в результате избытка в воде железа и марганца, удаляют обработкой негатива в течение 1 мин в 0,001 %-ном растворе смачивателя ОП-7. Вовремя замеченный дефект — выкристаллизацию — устраняют повторным фиксированием и промывкой в проточной воде в течение получаса (при промывке в стоячей воде — до 1 ч при смене воды через каждые 10 мин). Перед сушкой после окончательной промывки негативы протирают мягкой губкой.

Известковую вуаль (молочно-белый налет) удаляют раствором в граммах:

Винная кислота… 20

Железный купорос… 200

Алюмокалиевые квасцы… 80

Вода… до 1000

При сильной вуали этот раствор делают более концентрированным. Осветление вуали небольшой плотности проходит через 2–5 мин.

Коричневые налеты, образовавшиеся на старых негативах, также поддаются исправлению. Для этого негативы хорошо промывают, а затем обрабатывают в течение получаса в следующем растворе, в миллилитрах:

Бихромат калия (10 %-ный раствор)… 25

Соляная кислота концентрированная… 25

Вода… до 1000

После промывки негативы вновь проявляют в любом негативном проявителе и промывают окончательно. Для предупреждения образования вуали на ОЧ-пленке из-за сильно хлорированной воды необходимо при составлении отбеливающей ванны использовать хорошо прокипяченную воду. После первого проявления и промывки водопроводной водой пленку необходимо дважды хорошо промыть кипяченой водой, наливая ее в бачок. После отбеливания пленку вновь дважды промывают кипяченой водой, а затем водой из водопровода.

Удалить голубые пятна и точки с фотобумаги, обработанной ослабителем Фармера с красной кровяной солью, можно обработкой в 2–3 %-ном растворе едкого натра, который обесцвечивает берлинскую лазурь с выделением гидрата окиси железа. По другому способу подобный дефект устраняют обработкой изображения в растворе следующего состава:

Алюмокалиевые квасцы… 6 г

Азотная кислота… 6 мл

Вода… до 1000 мл

Желто-коричневые пятна, образовавшиеся на отпечатках при промывке из-за ржавчины, удаляют 5 %-ным раствором щавелевой кислоты (отпечатки предварительно размачивают).

Испорченные цветные фотоматериалы исправить очень сложно. Но в некоторых случаях появление брака можно предотвратить. Например, если вода бедна минеральными солями, то промывка в ней может привести к образованию пузырьков в эмульсионном слое или даже к его отделению. Для предотвращения брака цветную обращаемую пленку поддубливают в течение 2–3 мин в растворе сульфата магния (25 г/л) перед цветным проявлением и после него. При сульфатной ванне время цветного проявления сокращают примерно на 10 %, Применение химической цветокоррекции специальными растворами помогает несколько исправить цветное изображение, понизить плотность избыточного цвета. Например, красные оттенки, возникшие на цветных отпечатках из-за повышенной кислотности воды, устраняют обработкой изображения в течение 1–2 мин в 15 %-ном растворе поташа. После этого отпечатки промывают 10 мин в воде, не имеющей повышенной кислотности.

Избирательное химическое ослабление цвета выполняют также на цветных негативах, слайдах и отпечатках. С помощью нижеприведенных растворов ослабляют общую плотность изображения, уменьшают вуаль, улучшают цветопередачу всего изображения. Перед исправлением пленки или отпечатка их предварительно размачивают. Вот некоторые рецепты для исправления цвета на изображении. Для ослабления желтого красителя применяют раствор состава, в граммах:

Медный купорос (кристаллический)… 50

Хлористый натрий… 50

Вода… до 1000

В этот раствор, взбалтывая, добавляют 40 мл 25 %-ного раствора аммиака до полного растворения выпавшего осадка гидрата окиси меди. При приготовлении рабочего раствора данный раствор разбавляют водой в соотношении 1:9. Для ослабления голубого цвета применяют раствор состава в миллилитрах:

Перекинь водорода (3 %-ный раствор)… 20

Едкий натр (2 %-ный раствор)… 20

Вода… 100

Скорость ослабления регулируют, изменяя концентрацию перекиси водорода.

Пурпурное изображение ослабляют сначала обработкой в течение 3-10 мин в 2 %-ном растворе соляной кислоты (плотность 1,19 г/см³), затем изображение промывают и обрабатывают 15–20 мин в 1 %-ном растворе фосфорнокислого натрия трехзамещенного. Подобным образом исправить удается цветные изображения с небольшим цветоискажением. В случае же больших цветоискажений придется последовательно применить все обработки, постепенно изменяя цветовой баланс. Однако процесс подобной цветокоррекции очень сложен и требует опыта.