cup Химия для фотографа Профессиональному фотографу » Химия для фотографа » Краткие сведения по химии

Вода, ее свойства и растворы

Свойства воды зависят от ее происхождения. Для при­готовления фотографических растворов годится питьевая вода, т. е. прозрачная, бесцветная, без привкуса и запаха. Но всеми перечисленными признаками обладает и жесткая вода. Общая жесткость воды обусловливается присутст­вием в ней солей кальция, магния, железа и др.
Кипячением воды устраняется временная жесткость, или карбонатная, так как при нагревании растворимые кислые углекислые соли кальция и магния превращаются в нерастворимые карбонатные соли, которые выпадают в осадок и образуют накипь на стенках сосудов. Этот про­цесс можно записать уравнением:
 
Кипячением воды
 
Стрелка вниз показывает, что соединение выпадает в осадок. Стрелка вверх обозначает, что соединение улету­чивается, т. е. оно газообразно (в нашем примере углекис­лый газ).
Процесс выпадения в осадок при кипячении кислой уг­лекислой соли магния идет по более сложной реакции:
 
Кипячением воды

Обращение с химикатами и растворами

Многие химикаты чувствительны к свету, кислороду, углекислому газу и к воде. Поэтому хранить химикаты лучше всего в герметически закрытых сосудах из коричне­вого стекла, в сухом и прохладном по­мещении. Сосуды можно закрывать ре­зиновыми, корковыми или полиэтилено­выми пробками, а также притертыми стеклянными пробками, кроме особо ого­воренных случаев. Завинчивающиеся пластмассовые пробки должны иметь про­кладки для герметизации.
Сосуды с широким горлом предназна­чены для твердых химикатов; сосуды с узким горлом — для жидкостей и рас­творов.
Бутылки с растворами лучше всего закрывать резиновыми пробками или кол­пачками. Если бутыль заполнена жид­костью, то вставленная пробка выталки­вается сжатым воздухом. Для предотвра­щения выталкивания пробки ее привязы­вают крепкой бечевкой, как это показано на рис. 3.
 
Пример крепления пробки бечевкой для пре­дупреждения вы­талкивания ее сжатым воздухом

Рис. 3. Пример крепления пробки бечевкой для пре­дупреждения вы­талкивания ее сжатым воздухом

Приготовление и фильтрация растворов

В фотографической практике используется много рас­творов. Поэтому для избежания путаницы следует приго­товлять каждый раствор отдельно.
Сначала надо выписать на листок рецепт и проверить, не пропущена ли какая-либо его составная часть. При не­обходимости следует произвести пересчет на соответствую­щий объем раствора. Сделать навески химикатов, делая пометки в рецепте.

Например, требуется составить 1200 мл проявителя следующего состава:

Сульфит натрия безводный ......50 г ........60 г
Амидол..................................5 г.......... 6 г
Бромистый калий.....................2 г.........2,4 г
Вода...................................до 1 .....до 1,2 л
 
Во втором столбце указаны пересчитанные навески хи­микатов для требуемого объема проявителя. Эти количест­ва и выписывают на отдельный листок, по которому делают навески и проверяют составные части рецепта.

Мытье посуды и ее хранение

Рекомендуется взять за правило не оставлять растворы без надобности в бачках и кюветах на продолжительное время, потому что на их стенках осаждаются продукты ре­акции, загрязняющие бачки и кюветы. После окончания ра­боты посуду следует промыть щеткой, мочалкой или поро­лоновой губкой. Последняя очень практична.
Спирали бачков периодичес­ки надо промывать теплой во­дой со щеткой, так как в канав­ках образуются наросты от так называемой эмульсионной бахромы. Прилипшая к эмульсии бахрома часто бывает причиной порчи негативов.
На внутренних стенках ба­нок из-под растворов со вре­менем появляются опалесциру-ющие налеты. Это либо извест­ковые отложения, либо серебро.
 
Щит для хранения химической посуды
 
Рис. 7. Щит для хранения  химической посуды

Основные понятия атомно-молекулярной теории

Химия — наука о веществах, их свойствах, превра­щениях и способах управления этими превращениями.
Теоретическую основу химии составляет атомно-моле-кулярное учение, основы которого были высказаны еще М. В. Ломоносовым и впоследствии развиты А. Лавуа­зье, Д. И. Менделеевым и другими учеными.
Вещества состоят из молекул. Молекулами назы­вают наименьшие частицы вещества, сохраняющие его химические свойства. Молекулу можно рассматривать как предел дробления вещества. При химических реак­циях одни молекулы разрушаются, а вместо них обра­зуются другие.
Молекулы веществ состоят из еще более мелких, хими­чески неделимых частиц — атомов. Каждый вид атома называется химическим элементом, которому присвоен свой символ  (Символы, которыми сейчас пользуются, были введены швед­ским химиком Й. Берцелиусом в 1818 году.).
Атомы разных элементов и веществ отличаются мас­сой, размерами и другими свойствами. Масса атома, выраженная в условных единицах, называется атом­ным весом, а масса молекулы — молекуляр­ным  весом.
Атомы и молекулы находятся в движении. Одна из форм движения атомов — химическая реакция.
Химическая реакция — явление, в резуль­тате которого из атомов, составляющих молекулы исход­ных веществ, образуются молекулы новых веществ.
Химические реакции сопровождаются различными фи­зическими явлениями: изменением физического состояния веществ, излучением света, выделением или поглощением тепла.
При помощи символов химических элементов состав­ляются химические формулы. Химическая формула — изображение состава молекулы вещества по­средством символов химических элементов, входящих в состав молекулы.
Химическая формула вещества показывает, из каких элементов состоит вещество, сколько атомов каждого эле­мента содержится в молекуле, в каком весовом соотноше­нии элементы входят в состав вещества, каков молекуляр­ный вес вещества.

Диссоциация солей, кислот и оснований. Кислотность их растворов

Различные соли, кислоты и основания при растворении в воде диссоциируют (распадаются) на ионы. Ион — заряженная отрицательно или положительно со­ставная часть вещества. Положительно заря­женный ион называется катионом, так как при пропускании через раствор постоянного тока он дви­жется к катоду (отрицательному электроду). Отрица­тельно заряженный ион называется анио­ном по той же аналогии.
Кислота диссоциирует на катион водорода Н' и кислотный остаток — анион:
 
Диссоциация солей, кислот и оснований
 
Стрелки указывают на то, что реакция идет в обоих направлениях.
Основание диссоциирует на катион и гидроксильную группу ОН':
 
Диссоциация солей, кислот и оснований
 
Соль диссоциирует на катион металла (или какой-либо положительный ион) и кислотный остаток:
 
Диссоциация солей, кислот и оснований

Кислоты, основания, соли и гидролиз солей

Кислотами называют соединения, которые в водных растворах дают в качестве катиона только положи­тельно заряженный ион водорода. Кислотным остат­ком является анион — отрицательно заряженный ион. Кислотный остаток — соединение неметалли­ческое, в большинстве случаев в его состав входит кис­лород. Исключение составляют кислотные остатки галогенидных кислот (HCl, НВr и т. д.) и синильной кислоты HCN.
Чем больше концентрация водородных ионов в раст­воре, тем сильнее кислота. Сильные кислоты в водных растворах диссоциируют практически полностью. Водные растворы слабых кислот, кроме того, имеют частично дис­социированные молекулы и совершенно недиссоцииро-ванные молекулы.
Например, раствор борной кислоты Н3ВO3 содержит катионы водорода Н , кислотные остатки ВO'''3, НВO''3, Н2ВO'3 и недиссоциированные молекулы Н3В03. Причем полностью диссоциированных молекул очень мало. Сле­довательно, в растворе борной кислоты мала концентра­ция водородных ионов. Чем больше концентрация водо­родных ионов в растворе, тем сильнее кислота и соответ­ственно меньше величина рН раствора.
К сильным кислотам относятся соляная НСl, азотная HNO3, серная H2SO4; к слабым кисло­там — сернистая H2SO3, угольная Н2СO3, ортофосфорная Н3РO4, борная Н3ВO3, а также большинство органи­ческих кислот.

Гидролиз карбоната натрия и Сульфит натрия

Гидролиз карбоната натрия Na2CO3.
Соль получена в результате реакции взаимодействия между сильным основа­нием NaOH и слабой кислотой Н2СO3. Сама по себе соль
нейтральна, так как она не содержит ни одного атома во­дорода или гидроксила. В растворе соль диссоциирует на ионы Na' и С03. Вода также диссоциирована на ионы Н' и ОН', но число их одинаково и реакция нейтральная:
 
Гидролиз карбоната натрия
 
В растворе образуются почти недиссоциированные мо­лекулы угольной кислоты. Тем самым концентрация ионов водорода уменьшается, а концентрация ионов ОН' уве­личивается. Реакция становится щелочной за счет избытка ионов гидроксила ОН'. Процесс продолжается до равно­весного состояния.

Определение величины рН раствора

Величина рН раствора может быть определена различ­ными способами. Заметим, что определение величины рН, а также титрование раствора требуют соответствующих навыков в работе, аккуратности и точности со стороны исполнителя.
Индикаторы — органические цветные вещества, которые меняют свой цвет с.изменением концентрации во­дородных ионов в том растворе, в который они до­бавлены. Поэтому можно рекомендовать только са­мые простые индикаторы: многоцветные индикатор­ные бумаги.
Для определения рН раствора полоску цвет­ной индикаторной бума­ги смачивают раствором. После   этого   наблюдают окраску среднего широкого контрольного поля. Вели­чина рН раствора определяется по соответствующему полю сравнительной шкалы. На рис 2 изображен образец многоцветной индикаторной бумаги, а в табл. 3 даны коли­чественные характеристики индикаторной бумаги ФАН.

Химикаты для фотографических растворов

Каждому веществу можно дать характеристику по его внешнему виду, растворимости в воде, основным хими­ческим свойствам и области применения, а также степени чистоты.
Химические вещества разделяются на четыре группы по чистоте: чистые — Ч, чистые для анализа — ЧДА, хими­чески чистые — ХЧ и особой   чистоты — ОСЧ.
Для фотографических растворов вполне достаточен продукт марки Ч.
Химикаты марки «Фото» специально предназначены для фотографических растворов. Они должны быть очи­щены от вредных примесей, влияющих на качество изоб­ражения.
По форме химические вещества весьма разнообразны: кристаллические, гранулированные, порошкообразные.
Некоторые вещества могут быть в двух состояниях! кристаллическом ибезводном. Например, сода кристаллическая и сода безводная.
Поскольку кристаллизационная вода входит в состав молекулы вещества, то кристаллического вещества берется соответственно больше, чем безводного.
cup Опрашиваем фотографов cup Популярные материалы

Rambler's Top100 123567 г. Москва. ул. Печорская д. 654, т/ф. +7 (495) 235654
Химия для фотографа. Copyright © 2009. All rights reserved.