Framkalla fotopapper

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

Författare: Magnus Lindqvist

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

    

Tid för förberedelse: 20 minuter

Tid för genomförande: 80 minuter

Antal tillfällen: 1

Säkerhetsfaktor: Utföres med normal varsamhet

Svårighetsgrad: Avancerat

Introduktion

Laborationen går ut på att att visa hur framkallning av film och fotopapper går till och hur man på kemisk väg påskyndar den reduktionsreaktion som som ljuset startade under exponeringstiden.

Riktlinjer

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

Säkerhet

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

• 3-4 plastskålar
• pincett
• framkallningsvätska
• fixermedel
• stoppbad (Vatten med 2% ättiksyralösning, pH 4,9 är idealiskt)

Förarbete

Inget förarbete.

Utförande

1. Exponera bilden, t ex genom kontaktkopiering av ett föremål eller negativ som läggs på fotopapperet.
2. Lägg fotopappret i framkallnings vätskan tills dess att bilden blir tydlig. Framkallningstiden varierar beroende på vilket papper och vilken framkallare som används. Följ tillverkarens rekomendationer
3. Lägg pappret i stoppbadet så att framkallningsprocessen stoppas i lagom tid, annars blir bilden överexponerad
4. Lägg pappret i fixerbadet så att obelysta silverkristaller sköljs bort
5. Låt pappret hänga och torka

Förklaring

Framkallningsvätskorna påskyndar den reduktion av silvret som ljuset påbörjat under exponeringstiden. Framkallningsvätskorna är aktiv i basisk miljö. Stoppbadet är till för att stoppa reaktionen i rätt tid, därför är det bra om stoppbadet är lite surt. 2 % ättiksyra med ett pH 4,9 är idealiskt.

Kemisk bakgrund

Framkallningsprocessen

Den fotografiska processen börjar med att man exponerar ett negativ i mörkrummet (eller knäpper ett kort med kameran). Slutresultatet ska bli en bild att titta på. Följande moment ingår:

1. Exponering av fotopapperet (eller filmen)
2. Framkallning som gör bilden synlig
3. Stoppbad som avbryter framkallningen när bilden blivit lagom mörk
4. Fixerbad som tar bort oanvänt ljukänsligt ämne i fotopapperet
5. Skölj som tvättar bort kemikalierna
6. Torkning

1. Exponering

Exponering kan göras med hjälp av förstoringsapparat, men ännu enklare är det att göra en kontaktkopia. Vid kontaktkopiering läggs negativet lägg direkt på fotopapperet. För att få en skarp bil måste negativ och fotopapper ligga tätt ihop. Lägg därför en glasskiva ovanpå negtivet.

2. Framkallningen

Framkallarens uppgift är att ta förstärka den latenta bild som exponeringen skapat i papperet så att den blir synlig. Det sker kemiskt genom att göra om belysta silversaltkristaller till metalliskt svart silver. Ett reducerande framkallningsämne löser ut halogeniden ur saltet samtidigt som silverjonerna reduceras till silveratomer: Ag⁺ + e^- → Ag(s). Det finns en uppsjö av olika framkallare.

Principen för framkallning av fotopapper och film är densamma, dvs att påskynda den reduktionsreaktion som fotonerna startat. Framkallare innehåller alkaliska (= basiska) ämnen som metol, hydrokinon eller fenidon. Dessutom innehåller framkallningsvätska acceleratorer som natriumhydroxid, ammoniak, borax eller natriumsulfit och olika typer av konserveringsmedel.

3. Stoppbadet

Därefter måste man stoppa reaktionen i lagom tid för att inte all silverhalogenid ska reduceras till svart silver. Detta görs i ett stoppbad, gärna vatten med 2 % ättiksyra. Eftersom framkallningsvätskor arbetar i alkalisk miljö så avstannar reaktionen mycket snabbare än i vanligt vatten (pH 4,9 är idealiskt).

4. Fixerbadet

Fixervätska tillsätts sedan för att lösa upp ännu inte reducerade silverkristaller. Dessa finns i de obelysta delar som förblir vita under framkallningsprocessen. Om man inte tar bort överflödig silverklorid kommer bilden med tiden att mörkna även i de partier i bilden som ska vara ljusa.

5. Sköljning

Därefter sköljs fotopapperet (filmen) med rent 20-gradigt vatten. I sköljvattnet hamnar t ex kaliumbromid eller benzotriasol.

Övrigt

Övriga fotokemikalier ska också vara rumstempererade. För den kräsne fotografen kan man även använda förstärkare, försvagare, härdare , tonbad, högglansmedel, fixerförstörare, vätmedel och en rad andra metoder för att förstärka eller försvaga vissa färgtoner och kontraster.

Färgfilm

Principen för film och fotopapper är den samma. När det gäller färgfotografering så är det lite väl avancerat och dyrt för en hobbyfotograf.

En färgfilm är uppbyggd med 3-4 emulsionslager med olika kemikalier som reagerar på ljus av olika våglängd. Plastskiktet i basen på filmen har samma funtion som gelatinet i fotopapper, att fixera de belysta resp. obelysta kristallerna på rätt ställe så att bilden får bra skärpa och konturer.

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.

Positiv framkallning

Det finns både speciella fotopapper och framkallningsvätskor för positiv framkallning (utan behov av mellansteg med negativ). Det är i stort sett samma beståndsdelar men extra tillsatset av fixer och sköljmedel för att inga silverkristaller ska finnas kvar och förändra bilden när den klar.

Restaurering av gamla fotografier

Behandling av äldre emulsion

Om man vill restaurera gamla fotografier och har kvar de gamla fotografiska plåtarna så kan man reparera skadade plåtar och framkalla nya bilder av gamla motiv. Rengöring av emulsionssidan görs med 95 %-ig etanol som försiktigt gnids med en bomullstuss över ytan. Är skadan av allvarligare slag kan en sodalösning, natriumkarbonat (10 gram torrsoda och 150 gram vatten) användas. Sodalösningen får inte ligga kvar för länge för då löses emulsionslagret upp. Etanol och sodabehandlingen sker växelvis. Efter behandlingen kan man kontrollera att inga sodarester finns kvar med 1%-ig fenolftalein. Om sodarester finns kvar rödfärgas området. Andra kemikalier som används är och mattolein.

Lagning av emulsion

Kanterna på det gamla emulsionskiktet tas bort med en vässad träpinne och ammoniaklösning (5 gram 25 %-ig ammoniak och 500 gram vatten).

Nytt emulsionslager kan tillverkas genom att 10 gram äggvita vispas ner i 500 gram vatten. Därefter tillsätts 3 gram natriumsilikat och 25 gram 95%-ig etanol. Denna lösning ska sedan stå i en väl korkad flaska.

Gelatinlösningen bereds genom att 5 gram, (2 blad) gelatin läggs i 40 gram vatten i svag värme. Därefter tillsätts 40 gram 1%-ig phenolum-lösning. Detta får sedan stå någon timme.

Den rengjorda plåten bestryks av lösningen och därefter kan gelatinlösningen läggas på.

Borttagning av slöjor

Slöjor på gamla fotografiska plåtar kan tas bort med en växelbehandling av etanol, soda och citronsyra (10 gram citronsyra och 75 gram vatten)

Vid gulfägade slöjor som bildas på många äldre kort kan man först skölja plåten i rinnande vatten och därefter lägga den i ett kaliumpermanganatbad. När plåten är väl genomfärgad, brun sköljs den på nytt i ca 10 min. Sedan läggs plåten i ett natriumbisulfitbad i ca 15 minuter tills dess att all brunfärg är borta.

Äldre glasplåtar kan rengöras på samma sätt med ett bad bestående av tiocarbamid-citronsyra och sedan sköljs de i vatten ca 20 min.

Historik

Föregångaren till dagens kameror är den sk. 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 de 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 bevarde fotografiet är från 1826 och några år senare togs en bild av en men 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.

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.