黑白正冲指的是:把原本用于出负片的黑白胶卷,用反转显影手法冲洗,最后得到可直接观看的幻灯片,而不是常见的黑白负片。
黑白胶片感光层主要是 卤化银晶体(AgBr / AgCl / AgI)和明胶组成,曝光:AgBr + 光 → Ag⁰(潜影银) + Br⁻
产生极微量金属银原子,即潜影。
正冲的核心思路就是先显影曝光部分,漂白,然后再显影为曝光部分。正冲分为六步,我来顺序解释。
第一显影,这就是常规的显影,成负像,显影液这里举对苯二酚:AgBr + C6H4(OH)2 → Ag + C6H4O2 + HBr
停影,使用酸液降低pH
漂白,溶去所有的首次显影的金属银,常用的漂白剂有重铬酸钾、高锰酸钾、EDTA铁漂(所谓环保型),反应为
重铬酸钾:Ag + K2Cr2O7 + H2SO4 → Ag2SO4 + Cr3+ + H2O
高锰酸钾:Ag + KMnO4 + H2SO4 → Ag2SO4 + Mn2+
EDTA铁漂:Ag + Fe3+ → Ag+ + Fe2+
结果都是一样的,将刚刚显影的“黑色”部分漂白为透明
清洗,因为漂白为强氧化反应,不清洗干净会严重降低胶片保存寿命。一般用的是亚硫酸钠。
再曝光,让剩余的所有卤化银全部曝光,AgBr + 光 → Ag⁰,偶尔也使用化学起雾剂,这个最后讲。
第二显影,原理和第一显影一致,上一步曝光的部分全部变黑。
定影,在这里只是为了去除残留的卤化银,常用海波,反应:AgBr + 2Na2S2O3 → Na3[Ag(S2O3)2] + NaBr,生成可溶络合物冲走。
最后水洗和干燥,常规流程不多赘述。
最后我来解释一下化学起雾,这里举硫脲,硫脲,含硫代羰基。因此,易发生硫转移且在碱中不稳定。
起雾剂需有碱,pH ≈ 8.5–9.5,在碱中,硫脲发生去质子化和重排:CS(NH2)2 + OH- ⇌ CS(NH)NH2- + H2O
随后分解:CS(NH2)2 + OH- → NH2CONH2 + HS-,实际上这里发生的是多步的反应,为了理解的方便,做了简化。
然后,生成活性硫还原体系,水中:HS- ⇌ H+ + S2- 生成硫离子,同时部分硫脲转化为H2S,最后,体系内只有HS- 、 S2- 、H2S,都是还原剂。
接着,与银盐反应,发生络合和氧化:Ag+ + CS(NH2)2 → [Ag(TU)2]+,2Ag+ + HS- → 2Ag0 + S + H+,Ag+ + S2- → Ag0 + S。
但是在这里需要注意避免过雾:2Ag+ + S2- → Ag2S(s)。
图例:
重铬酸钾dipotassium;oxido-(oxido(dioxo)chromio)oxy-dioxochromium
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