Tillverka fotopapper

Tillhör kategori: energi, kemiska metoder, spektrum, ljus och färg

Författare: Magnus Lindqvist

Introduktion Riktlinjer Säkerhet Materiel Förarbete Utförande Förklaring Kemisk bakgrund Fördjupning Litteratur Fler experiment

Frätande Irriterande Miljöfarligt Använd skyddsglasögon 

Tid för förberedelse: 10 minuter

Tid för genomförande: 80 minuter

Antal tillfällen: 2

Säkerhetsfaktor: Fara vid felaktigt utförande

Svårighetsgrad: Kräver viss labvana

Introduktion

Laborationen visar hur fotopapper och fotografisk film fungerar. Samtidigt illustreras hur ljus kan starta redoxreaktioner som AgNO3 + e- → Ag(s) + NO3-.

Riktlinjer

Laborationen är lämplig som grupparbete eller enskilt arbete i årskurserna 7-9. Man kan även göra laborationen som demonstrationsförsök med yngre barn.

Säkerhet

Silvernitrat ska förvaras i mörker i väl tillsuten behållare. Felaktig förvaring kan ge exlposiva nedbrytningsprodukter.

Alla fotografiska bad får vid användningen fällningar från film och fotopapper i form av silver: Silvret från olika fotografiska industrier mm är idag ett stort miljöproblem. De flesta kemikalier för fotografiskt bruk innebär låga eller måttliga hälsorisker vid normal användning. Flera av kemikalierna är frätande eller skadliga vid inandning och några orsakar allergier vid långvarig hudkontakt.

Skyddsglasögon och handskar bör användas under det att man framkallar eller tillverkar fotopapper. Det är också viktigt med god ventilation och att man tvättar händerna med tvål efteråt.

Framkallare och fixerbad bör samlas i slutna kärl och lämnas till kommunens miljöstation. Små mängder av andra fotokemikalier kan släppas ut i avloppet om man tar lite i taget och spolar rikligt mellanåt.

Materiel

Förarbete

Låt gelatinet svälla 10 min innan övriga kemikalier tillsätts. Detta kan göras medan övrig materiel ställs i ordning.

Utförande

Här följer tre enkla, alternativa recept för fotopapper. Tillverka något av dessa fotopapper. Arbeta i dämpad belysning!

Recept 1: Enkelt fotopapper

  1. Bered natriumkloridlösning genom att lösa ungefär en tesked NaCl i några deciliter vatten.
  2. Bered silvernitratlösning genom att lösa ungefär en tesked AgNO3 i några deciliter vatten.
  3. Doppa papper (150-200 g, typ kartotekskort) först i natriumkloridlösningen.
  4. Doppa sedan papperet i silvernitratlösningen och torka sedan med hårtork. Papperet är nu sensibiliserat, dvs har blivit ljuskänsligt.

Recept 2: Lite bättre saltpapper

  1. Tag 100 ml vatten och 2 g gelatin i en bägare.
  2. Låt gelatinet svälla i 10 minuter innan du går vidare.
  3. Tillsätt 20 g NaCl.
  4. Fyll sedan på med 40-gradigt vatten tills lösningen blir en liter.
  5. Låt papperet flyta ovanpå lösningen tills dess att det är indränkt och låt det sedan torka. I nuläget är pappret inte ljuskänsligt.
  6. Bered 12 % silvernitratlösning (12 g silvernitrat per 100 g färdig lösning).
  7. Pensla på den 12 %-iga silvernitratlösningen och torka sedan med t ex en hårtork. Papperet är nu sensibiliserat, dvs har blivit ljuskänsligt.

Recept 3: Lite mer ljuskänsligt saltpapper

  1. Tag 100 ml vatten och 7 g gelatin i en bägare.
  2. Låt gelatinet svälla i 10 minuter innan du går vidare.
  3. Tillsätt 21 g natriumcitrat och 21 g ammoniumklorid och rör om så att det löses.
  4. Fyll sedan på med 40-gradigt vatten tills lösningen blir en liter.
  5. Låt papperet flyta ovanpå lösningen tills dess att det är indränkt och låt det sedan torka. I nuläget är pappret inte ljuskänsligt.
  6. Bered 12 % silvernitratlösning (12 g silvernitrat per 100 g färdig lösning).
  7. Pensla på den 12 %-iga silvernitratlösningen och torka sedan med t ex en hårtork. Papperet är nu sensibiliserat, dvs har blivit ljuskänsligt.

Framkalla bilden kemiskt

Framkallarens uppgift att göra om belysta kristaller till metalliskt svart silver. Ett reducerande framkallningsämne löser ut halogenen ur silverhalogenidkristallerna. Under framkallningen ska pappret och och de belysta delarna fixeras, neutraliseras och torkas.

Glöm inte att skölja väl efteråt, minst en timme.

Förklaring

Ljuset reducerar silvernitratettill metalliskt svart silver. Detta ger en negativ bild som sedan kan omvändas till en positiv bild med t ex kontaktkopiering.

Kemisk bakgrund

Vy för utskrift av kemisk bakgrund och fördjupning

Historik

Föregångaren till dagens kameror är den så kallade Camera obscura (latin, mörk kammare). Redan under antiken hade man upptäckt att det bildades en uppochnedvänd bild av t ex ett träd utanför huset då ljuset kom in genom ett litet hål i väggen. Redan under 1500-talet användes bärbara apparater som hjälpmedel åt konstnärer om det skulle avbilda ett landskap eller en byggnad.

Under 1700 talet började man använda silverklorid som svärtas av ljus. Man kunde även skilja belysta och obelysta partiklar med ammoniak. Under 1830-talet började man rent kemiskt framkalla bilder. Det älsta bevarade fotografiet är från 1826 och några år senare togs en bild av en man och en skoputsare på en gata i Paris.Detta är det första fotografiet av en människa. Exponeringstiden var ofta flera timmar och därför är det mest landskap och byggnader på de tidigaste fotografierna.

Fotopapper

Om man bygger en lådkamera kan man köpa film eller fotopapper i butik men vill man fördjupa sig i hur film och fotopapper fungerar så kan man själv tillverka enkla fotopapper.

Rent kemiskt fungerar film och fotopapper på samma sätt. När silverhalogenidkristaller som träffas av fotoner och sedan behandlas i framkallare reduceras silverjonerna till svart silver och halogeinderna löses bort. Obelysta silverhalogenidkristaller löses sedan upp av fixervätska och sköljs sedan bort med vatten och pappret får torka.

Fotopappret består av en pappersbas av hög kvalitet på vilken man gjutit en ljuskänslig emulsion av gelatin och silverhalogenoider. Gelatinets funktion är att belysta och obelysta delar inte sedan ska flyta omkring på papperet.

Alla fotopapper innehåller silvernitrat men kan även innehålla silverklorid, silverjodid eller silverbromid som är mer ljuskänsliga. Dessutom innehåller film och avancerade fotopapper en rad andra kemikalier och ädelmetaller som guld. Företagen vill hålla sina recept hemliga och dessa är också för komplicerade att tillverka i grundskolan.

På senare år har man börjat lägga ett tunt plastskikt på båda sidor pappersbasen på de flesta fotopappren. Plastskiktens funktion är att förhidra fix och andra kemikalier att tränga in i pappersbasen. Den gamla typen av papper kallas sedan dess för barytpapper.

Kontaktkopiering

För att få fram den positiva bilden så tar man ett nytt fotopapper och lägger under negativet, emulsionsida mot emulsionssida. ovanpå detta har man en glasskiva och sedan belyser man pappret och negativet ovanifrån.

Att bygga en lådkamera

Lådkameran
Lådkamera med tele- och vidvinkelfunktion. Fotopapperet kan sättas på olika avstånd från hålet eller linsen. Observera att fotopapper hanteras i mörker.
Foto: © Magnus Lindqvist, Hudiksvall

En enkel lådkamera kan byggas av mjölkkartonger eller en skokartong. Utsidan kläs med aluminiumfolie för att utestänga annat ljus än det som avses. Insidan ska vara svart för att inte ge några störande reflexer. Antingen målar man insidan svart eller så klär man insidan med svart papper. I ena ändan av kartongen gör man ett litet hål och filmen eller fotopappret placeras sedan på motsatt sida.

Ju mindre hål man har ju längre exponeringstid krävs men ett mindre hål och lång exponeringstid ger en mycket skarpare bild om man fotograferar t ex ett landskap eller annat stillastående motiv. För att minska störande reflexer kan man sätta en cylinderformad kartong bit framför hålet. Hålet i kartongen får inte ha några grader som stör ljusinflödet. Är det svårt att göra ett litet hål utan grader kan man göra ett lite större hål i kartongen och täcka det med bladmässing som man sedan gör ett mindre hål i.

Bakstycket ska vara löstagbart så att det är lätt att byta film eller fotopapper. Runt denna skarv är det väldigt viktigt att det blir tätt så att ingen ljus släpps in.

Om man vill bygga en mer avancerad lådkamera kan man sätta en positiv lins i hålet för ljusinsläppet. Nu är det viktigt att man placerar linsen på rätt avstånd från motsatta väggen. Fotograferar man på större avstånd placerar man linsen på samma avstånd som fokallängden. Fotograferar man ett närliggande föremål kan avståndet räknas ut med linsformeln och man brukar få prova sig fram innan skärpan blir bra. Man kan även placera fotopappret på olika avstånd från hålet och på så sätt skapa vidvikel och telefunktion.

Framkallade bilder
Bilderna är tagna med lådkameran ovan. Negativen har sedan kontaktkopierats till positiva bilder. En bit el-tape har använts som slutare.
Foto: © Magnus Lindqvist, Hudiksvall

Fördjupning

Silver

Allmänt och historia

Silver är en ädel metall som är känd sedan länge i historien. Guld och koppar upptäcktes före silver, men under bronsåldern började man använda silver, även om det var sällsynt. I Spanien upptäcktes silvergruvor mycket tidigt, likaså i Östern. Att silvret var värdefullt förstår man av att varianter av ordet argentum, som är det latinska ordet för silver, förkommer i flera språk med betydelsen pengar.

Eftersom silver är en ädel metall kan den förekomma i gedigen form i naturen, men då vanligen som en legering med guld. Silver förekommer också som föreningar med svavel, arsenik, antimon eller klor. Ofta förkommer silvermalmerna tillsammans med kopparmalm.

Silver i gedigen form är inte giftigt. Det förekommer till och med som livsmedelsfärg med E-nummer E 174. Men silversalter är ofta toxiska.

Användning

Förr användes en stor del av det silver som producerades inom fotoindustrin. Den ljuskänsliga kemikalien i fotopapperet eller filmen var silverklorid eller silverbromid. Nu har vi gått över till digitalt foto, så det är bara i undantagsfall som man framkallar foton på kemisk väg.

I silversmycken används silver med olika halter. Vanligt är Sterlingsilver, som innehåller 92,5 % silver och resten koppar och andra metaller. Sterlingsilver märks med talet 925 för att beteckna silverhalten.

Silver har mycket låg elektrisk resistans. Silver kan därför användas i särskilt krävande elektronik. Men det har ett ganska högt pris, så om det handlar om stora strömstyrkor som i t.ex. kraftledningar, så är aluminium ett bättre val.

Oxidation av silver

Silver kan oxideras av luftens syre till silveroxid, Ag2O. Men affiniteten för syre är inte så stor. Silveroxiden kan därför lätt sönderfalla, vilket sker vid så låg temperatur som 160 °C när den upphettas. Mindre ädla metaller bildar oxider när de upphettas, men det gör alltså inte silver. Silver betraktas därför som en ädel metall.

Men silver oxideras lätt av svavelföreningar till silversulfid, Ag2S. Silversulfiden är svart. Ägg innehåller svavelföreningar, liksom lök. Därför blir silverbesticken snabbt mer eller mindre svarta eller bruna på ytan när de kommer i kontakt med sådan mat. Solljus skyndar på reaktionen med svavelföreningar som nästan alltid finns i luften, om än i mycket låga koncentrationer. Därför mörkfärgas silvret lättare om det står i ett solbelyst fönster.

mer material på avancerad nivå kommer

Litteratur

  1. Lassen, Möller, BILD boken, 1980, Liber Läromedel.
  2. P Lundqvist, Foto-min hobby, 1994, Bokförlaget Spektra AB.
  3. Foto som hobby, 1977, När? Var? Hur? serien.
  4. Fotografisk uppslagsbok, 1972, Nordstedts förlag.
  5. L Kjellberg, Avancerad svartvitteknik, 1988, FOTODO HB.
  6. Gunnar Hägg, Allmän och oorganisk kemi, 1984, 8:e upplagan, Almqvist & Wiksell, Uppsala.
  7. CHEM 2502 Chemistry of Photography Laboratory, @CSU Stanislaus
    http://wwwchem.csustan.edu/chem2500/labs/photolab.htm (2003-08-26)

Fler experiment


energi
Badbomber
Citronbatteri
Den brinnande sedeln
Ett lysande experiment - Kemiluminiscens
Falu rödfärgspigment ur järnvitriol
Gummibandets elasticitet
Självantändning med glycerol och permanganat
Visa ytspänning med kanel
Värma med ljus - bra eller dåligt?

kemiska metoder
Att göra bly
Att vara kemisk detektiv
Bestämning av antalet kristallvatten i kopparsulfat
Blev disken ren?
Bränna papper
Elektrofores av grön hushållsfärg
Framkalla fingeravtryck med jodånga
Framkalla fotopapper
Framställ låglaktosmjölk
Förtenning
Gör hårt vatten mjukt
Identifiera plasten
Indikatorpärlor
Innehåller koksaltet jod?
Kemi med zinkjodid, del 2: Återbilda grundämnena elektrokemiskt
Kemisk vattenrening
Matoljans viskositet och omättade fettsyror
Mät CMC med hjälp av droppstorleken
Syrehalten i luft
Testa C-vitamin i maten
Tillverka en ytspänningsvåg
Tvätta i hårt vatten
Vad innehåller mjölk?
Vattenrening
Visa ytspänning med kanel

spektrum, ljus och färg
Blå himmel och röd solnedgång
Cyanotypi - den gammeldags blåkopian
Dokumentäkta bläck ur te
Ett lysande experiment - Kemiluminiscens
Falu rödfärgspigment ur järnvitriol
Framkalla fotopapper
Färga ullgarn med svampar
Färgämnen i M&M
Gör din egen limfärg
Klorofyllets röda fluorescens
Osynligt bläck
Pelargonens färg
Regnbågens färger med Rödkåls-indikator
Se genom papper
Tillverka Falu rödfärg enligt gammalt recept
Varför färgas textiler olika?
Växtfärga med rödbetor enligt receptet från Västerbotten