المستحلبات Emulsions
المؤلف:
GEORGE T . AUSTIN
المصدر:
SHREV ‘ S CHEMICAL PROCESS INDUSTRIES
الجزء والصفحة:
ص 714
25-10-2016
5086
المستحلبات Emulsions
المستحلب الفوتوغرافي في الواقع ليس مستحلبا حقيقيا ، بل على الاصح هو معلق لحبيبات هاليد الفضة الناعمة في الجيلاتين . ويعمل الجيلاتين كرابط الي ، وهو مادة غروانية واقية ، ومحفز لحبيبات الهاليد . ويقضي تصنيع المستحلب عادة بإنضاج واضافة المواد الكيميائية للتحكم بالسرعة ، والتباين ، والاستقرار ، والضباب ، والحساسية وصولا الى الاطوال الموجية المرغوبة . وتضاف ايضا مواد التصليد لتحسين الاستقرار الحراري والمتانة الآلية للجيلاتين . وفي تصنيع المستحلبات من اجل التصوير الفوتوغرافي الملون ، تضاف مواد اخرى كالأصباغ والاربطة الصبغية .
هاليدات الفضة حساسة فقط للأطوال الموجية التي هي اقصر من 500 nm (الاطوال الموجية فوق البنفسجية ، والبنفسجية ، والزرقاء) . وعندما تستخدم هاليدات الفضة اللاتحسسية ، فان المستحلب العادي الناتج يولد الالوان الزرقاء فاتحة والخضراء والحمراء قائمة . ويمكن اضافة الاصباغ لزيادة حساسية الهاليدات (الحساسية الطيفية) . فاذا ازدادت الحساسية الى 600 nm ( الاطوال الموجية الخضراء) ، يطلق على مستحلب الهاليد الناتج اسم اوثوكروماتي orthochromatic ، وهو يولد الازر ق والاخضر فاتحين والاحمر قاتماً . وعند اضافة مزيد من الصبغ ، لتحسيس الهاليد الى 700 nm (الاطوال الموجية الحمراء) ، فان المستحلب البانكروماتي panchromaticيولد درجات لونية جيدة لكل الالوان .
ندرج في الجدول 1 - 1 المواد الكيميائية التي تستخدم في تحضير المستحلبات الفوتوغرافية . فالهاليد المستخدم يؤثر في سرعة المستحلب : فنحصل على مستحلب سريع من Ag2Br2 مع كمية بسطة من Ag2I2 ، بينما نستخدم للحصول على مستحلب بطيء اكثر Ag2Cl2 ، و Ag2Br2 ، و Ag2ClBr .
يتألف المستحلب النهائي عادة من 35 - 40 % من هاليد الفضة 65 - 60 % من الجيلاتين ، وكميات صغرة من المواد الكيميائية التخصصية .
يترسب هاليد الفضة بوجود الجيلاتين عن طريق معالجة نترات الفضة بهاليد البوتاسيوم المناسب . يعمل الجيلاتين كمادة غروانية واقية وتيسر تعليق بلورات هاليد الفضة الدقيقة . تنتج هذه البلورات الدقيقة مستحلبا " بطيئا " جدا ، ولذلك تقضي الضرورة بإجراء عملية انضاج تسمح بتشكل حبيبات اكبر . وبما ان الحبيبات الصغيرة اكثر ذؤوبية من الحبيبات الكبيرة ، فإنها تمين الى الانحلال والترسب من جديد فوق البلورات الكبيرة . ويتراوح حجم البلورة المنتهية من nm 0.3-0.1
الصورة 1 - 1 . مخطط لإنتاج الفيلم الفوتوغرافي .
يجب الاهتمام بدقة النظافة والحيطة تجاه الاضاءة بعد تشكل هاليد الفضة .
ملاحظات :
A ، يضاف هنا شب الكروم ، ومادة حافظة ( فينول او ثيمول ) ، وصابونين ء و KBr ، واصباغ تحسيس .
B ، يستخدم الجيلاتين والمذيب من اجل طلية الطبقة التحتية .
C ، يضاف الجيلاتين عن انتهاء فترة الانضاج .
لإنتاج فيلم بمساحة 1000 م2 ، نحتاج الى المواد (كغ) التالية (على الاغلب تستعاد كل كمية المذيبات ) : بروميد البوتاسيوم 110 ، يوديد البوتاسيوم 0.29 ، جيلاتين 39.2 ، نترات الفضة 9.8 ، أسيتات السليولوز 220 ، غليسرين 245 ، كحول اثيلي 297 ، اسيتون 579 .
الجدول 1 - 1 . المواد الكيميائية المستخدمة في تحضر المستحلبات الفوتوغرافية للتصوير بالأبيض والاسود .
|
الاستخدام
|
المادة الكيميائية
|
التأثير
|
|
رابط آلي وواق
|
Gelatin
|
قاعدة يتشكل فوقها الهاليد المبعثر
|
|
تشكيل الصور
|
Silver halides
|
تشكل موضع الصورة المستترة عندما تتعرض للضوء
|
|
التحسس الكيميائي
|
Thiosulfates and thiorea
|
تزيد الحساسية للضوء (سريع)
|
|
التحسس الكيميائي
|
Stannous chloride and sodium sulfite
|
عوامل اختزال لزيادة الحساسية
|
|
الحساسية الكيميائية
|
Gold salts - as ammonium
aurothiocyanate
|
تزيد الحساسية
|
|
التثبيت
|
Triazoles, tetrazoles, or
iminazole
|
توقف التحسس الكيميائي
|
|
التحسيس الطيفي
|
Cyanine dyes
|
تزيد الحساسية لطول الموجة
|
|
مواد التصلد
|
Aldehydes and
chromium salts
|
تزيد الاستقرار الحراري ومقاومة الحك
|
|
مضادات التضبب
|
potasium bromide,
benzimidazoles,
benzotriazoles, and
mercaptotetrazoles
|
تثبت التحسس الكيميائي لمنع الضباب
|
|
طلية نظامية للقاعدة من المستحلب
|
Surfactants
|
تضبط التوتر السطحي للجيلاتين وتعمل كعامل نشر .
|
ينض المستحلب المنضج بالماء البارد لإزالة اي قدر من الاملاح الذؤوبة ثم يخن مع مركب يشكل دقائق سلفيد الفضاء سطح الحبيبة . ويمكن زيادة حساسية هاليد الفضة من 10 الى 100 ضعفا بهذه الطريقة . فاذا ما تحولت ذرة واحدة من10 ذرة الى سلفيد الفضة ، فسيكون ذلك كافيا . وتضاف كمية قليلة من ملح الذهب الى الفيلم اذا كان شديد الحساسية.
بعد اجرء التحسس الكيميائي للمستحلب ، تضاف اليه الاصباغ لتحسسه طيفيا بحيث يولد درجات لونية جيدة من كافة الاطوال الموجية للضوء المرئي . ومن المألوف ، قبل طلي الحامل بالمستحلب ، اضافة شب الكروم او الفورمالديهيد كعامل تصليد . ويمكن ادخال الفينول او الثيمول لمنع نمو الفطر والبكتيريا . وتساعد في هذه المرحلة اضافة KBr لمنع تشكل الضباب . ويعمل ادخال الكحول الأميلي او الصابونين على كبت التوتر السطحي في المستحلب السائل ، الامر الذي يساعد الانتشار الخالي من الرغوة على الحامل .
الاكثر قراءة في مواضيع عامة في الكيمياء الصناعية
اخر الاخبار
اخبار العتبة العباسية المقدسة
