Фиксирование фотографического изображения
Фикси́рование фотографи́ческого изображе́ния, закрепление проявленного изображения путём растворения оставшегося в слое галогенида серебра; вторая стадия получения видимого изображения при фотографическом процессе. Для фиксирования используют водные растворы (или пасты) соединений, дающих с ионами Ag+ высокоустойчивые, хорошо растворимые комплексные ионы. К таким соединениям относятся цианиды, роданиды, тиосульфаты, хлориды щелочных металлов и аммония. Химическая сущность фиксирования заключается в смещении равновесия растворимости AgHal в сторону его полного растворения. Взаимодействие можно представить следующими реакциями (в скобках указаны константы устойчивости комплексных ионов):
Чем больше константа устойчивости, тем при меньшей концентрации закрепляющего раствора (фиксажа) и с тем большей скоростью может быть растворен галогенид Ag. Оптимальны в этом отношении растворы цианидов (KCN), но вследствие их токсичности в практической работе применяют тиосульфаты (обычно Na2S2O3 · 5H2O). По назначению и составу фиксирующие растворы разделяют главным образом на простые, кислые, быстрые и дубящие.
Состав фиксирующих растворов*
Состав фиксажа | Название фиксажа | |||||
Простой | Кислый | Быстрый | Дубящий | Комбинированный | ||
Na2S2O3·5H2O | 200–400 | 250–300 | 250–300 | 200 | 250 | 200 |
Na2SO3 | – | 5–10 | 20–25 | 25 | 10 | 30 |
K2S2O5 | – | 20–30 | – | 25 | 20 | – |
NH4Cl | – | – | – | 40 | – | 30 |
CH3COOH (80%-ная)** | – | – | 15–20 | – | 10 | – |
KAl(SO4)2 · 12H2O | – | – | – | – | 10 | 15 |
* В граммах в 1 л раствора.
** В мл.
Простой фиксаж вследствие гидролиза тиосульфат-иона имеет щелочную реакцию (рН ≈ 9); при длительной работе из фотослоя в него переходит некоторое количество проявителя, который восстанавливает в слое Ag, что приводит к образованию дихроической вуали на фиксируемом изображении. Поэтому наибольшее применение получили кислые фиксирующие растворы с оптимальной кислотностью при рН ≈ 4. В более кислых растворах образуется большое количество тиосерной кислоты, разлагающейся с выделением S и SO2. Добавление сульфита натрия регулирует кислотность раствора (по реакции ), что даёт возможность вводить в фиксаж для быстрого прекращения проявления такую относительно сильную кислоту, как уксусная.
Кислый фиксаж может вовсе не содержать кислоты, если в раствор вводят дисульфит калия K2S2O5. При этом в водном растворе протекают реакции:
Для создания быстрого кислого фиксажа обычно берут смесь K2S2O5 и Na2SO3, имеющую в растворе высокую кислотно-основную буферную ёмкость при рН ≈ 5. Быстрый фиксаж обычно содержит хлорид аммония NH4Cl, а дубящий – какой-либо дубитель, например алюмокалиевые квасцы (см. в статье Дубление в фотографии). Иногда составляют комбинированные растворы, сочетающие свойства различных фиксирующих растворов, например быстрый дубящий фиксаж.
В процессе фиксирования сначала образуется практически нерастворимая прозрачная бесцветная соль NaAgS2O3, не рассеивающая свет; хорошо растворимая соль образуется лишь на последних стадиях при условии высокой концентрации тиосульфата натрия Na2S2O3 в растворе:
Если фиксирование прекратить на первой стадии, отфиксированное изображение окажется недостаточно стабильным и не сможет сохраняться длительное время, т. к. NaAgS2O3, оставшись в слое, постепенно разлагается (особенно быстро в тёплой и влажной атмосфере) по реакции , что ведёт к образованию на изображении жёлтых и бурых пятен.
Отфиксированное изображение тщательно промывают в проточной (или часто сменяемой) воде. Недостаточная промывка даже хорошо отфиксированного изображения может привести при длительном хранении к появлению на нём бурых пятен.