Weird Science

Nie tylko srebro - Światłoczułe związki w fotografii

Poniższy arty­kuł został opu­bli­ko­wany pier­wot­nie w cza­so­pi­śmie dla nau­czy­cieli Che­mia w Szkole (1/2018):

Ilustracja

Ples M., Świa­tło­czułe związki w foto­gra­fii, Che­mia w Szkole, 1 (2018), Agen­cja AS Józef Szew­czyk, str. 35-41

Ach, życie! Pro­ces ten - czy raczej zbiór pro­ce­sów - poza pewną domieszką nie­przy­jem­nych chwil, które chcie­li­by­śmy zapom­nieć składa się także z momen­tów war­tych uwiecz­nie­nia. Czło­wiek od zara­nia dzie­jów pra­gnął móc zacho­wać dla sie­bie i innych nie tylko swe myśli i opisy prze­ży­tych zda­rzeń, ale także sam ich widok. Przez więk­szość naszej histo­rii byli­śmy jed­nak zmu­szeni w tym celu korzy­stać z usług arty­stów, np. mala­rzy. Tego typu dzieła, mimo często olbrzy­miej i nie­po­d­wa­żal­nej war­to­ści arty­stycz­nej, obar­czone bywały pew­nym subiek­ty­wi­zmem.

Dopiero wyna­le­zie­nie foto­gra­fii, której celem jest wytwo­rze­nie za pomocą świa­tła trwa­łego obrazu umożl­i­wiło dokładną i obiek­tywną reje­stra­cję obrazu rze­czy­wi­sto­ści.

Jeśli się zasta­no­wić, to na tle trwa­jących tysiące lat pra­gnień uwiecz­nie­nia obra­zów foto­gra­fia została wyna­le­ziona dosyć późno. Stało się tak zapewne z powodu dosyć wyso­kiego stop­nia kom­pli­ka­cji potrzeb­nych tutaj tech­nik. Foto­gra­fia jest wła­ści­wie efek­tem połącze­nia wielu wyna­laz­ków z różn­ych dzie­dzin w jedną całość. Na długo przed pierw­szą trwałą foto­gra­fią Ibn al-Haj­sam (965–1040) opi­sał camera obscura, tj. świa­tłosz­czelną skrzynkę z nie­wiel­kim otwo­rem umożl­i­wia­jącą rzu­to­wa­nie obrazu na jedną z wew­nętrz­nych jej ścian [1]. Następ­nie Albert Wielki (1193/1205-1280) odkrył azo­tan sre­bra, a około 300 lat późn­iej Geor­ges Fabri­cius (1516-1571) opi­sał chlo­rek tego samego metalu. Wil­helm Hom­berg w roku 1694 stwier­dził, że świa­tło powo­duje zmianę barwy niek­tórych sub­stan­cji che­micz­nych. Rów­no­le­gle roz­wi­jały się roz­wiąza­nia optyczne i mecha­niczne konieczne w roz­woju foto­gra­fii - w 1568 roku została po raz pierw­szy opi­sana przy­słona. Wyli­cze­nie to oczy­wi­ście nie wyczer­puje tematu, ponie­waż roz­wój foto­gra­fii już w samym swoim początku wyma­gał doko­na­nia dosłow­nie dzie­siątek odkryć nau­ko­wych i wyna­laz­ków.

W każdym razie pierw­szą trwałą foto­gra­fią był obraz wypro­du­ko­wany w 1826 lub 1827 roku przez fran­cuza Jose­pha-Nicéphore'a Niépce'a. Pow­stał na wypo­le­ro­wa­nej cyn­ko­wej płytce pokry­tej asfal­tem syryj­skim. Pro­duk­cja tego zdjęcia wyma­gała wie­lo­go­dzin­nej eks­po­zy­cji w sło­neczny dzień [2]. Za wła­ściwą datę pow­sta­nia foto­gra­fii uważa się nato­miast rok 1839, kiedy Louis Jacques Dagu­erre zade­mon­stro­wał Aka­de­mii Fran­cu­skiej zdjęcie foto­gra­ficzne otrzy­mane na war­stewce jodku sre­bra, uzy­ska­nej w wyniku dzia­ła­nia pary jodu na wypo­le­ro­waną, posre­brzoną płytę mie­dzianą. Jego metodę nazwano dage­ro­ty­pią.

Dziś z racji ist­nie­nia bar­dzo wielu zróżn­i­co­wa­nych metod sto­suje się pod­sta­wowy spo­sób podziału tech­nik foto­gra­ficz­nych:

Jako che­mi­ków będą nas dzi­siaj inte­re­so­wać dwie pierw­sze grupy tech­nik foto­gra­ficz­nych. W opo­zy­cji do naj­czę­ściej przy­ta­cza­nych świa­tło­czu­łych związ­ków sre­bra chciałbym zapre­zen­to­wać w niniej­szym arty­kule dużo mniej znane związki żelaza o podob­nych cechach.

Świa­tło­czułe wła­ści­wo­ści związ­ków sre­bra

By prze­ko­nać się o świa­tło­czu­ło­ści odpo­wied­nich związ­ków sre­bra musimy zao­pa­trzyć się w roz­pusz­czalną sól tego metalu. Naj­lep­szym roz­wiąza­niem będzie wyko­rzy­sta­nie azo­tanu(V) sre­bra AgNO3.

Azo­tan(V) sre­bra był znany już alche­mi­kom. Nazy­wano go często łacińs­kim okre­śle­niem lapis infer­na­lis (kamień pie­kielny). Wydaje się to dosyć dziwne, ponie­waż tę białą sub­stan­cję trudno posądzić o jakieś dia­bel­skie powiąza­nia. Nazwa te wzięła się jed­nak naj­praw­do­po­dob­niej stąd, że azo­tan(V) sre­bra w kon­tak­cie ze skórą i po wysta­wie­niu na świa­tło powo­duje pow­sta­nie ciem­nych plam. Są one ufor­mo­wane z roz­drob­nio­nego sre­bra i często trudno je usu­nąć. Zni­kają zwy­kle dopiero po paru dniach lub tygod­niach wraz z łusz­czącym się naskór­kiem. Przy pracy z tą sub­stan­cją warto więc uży­wać ręka­wic och­ron­nych.

Azo­tan(V) sre­bra jest do dziś często nazy­wany lapi­sem i z racji swo­ich wła­ści­wo­ści bak­te­rio­bój­czych oraz prze­że­ga­jących znaj­duje zasto­so­wa­nie w lecz­nic­twie.

Chcąc otrzy­mać chlo­rek sre­bra AgCl poza azo­ta­nem(V) tego metalu będzie nam potrzebny także chlo­rek sodu NaCl czyli zwy­kła sól kuchenna. Obie sub­stan­cje przed­sta­wia Fot.1. Azo­tan sre­bra powoli roz­kłada się pod wpły­wem świa­tła – star­sze próbki tej sub­stan­cji, nawet prze­cho­wy­wane w pojem­ni­kach z ciem­nego szkła, mają cza­sem lekko szare zabar­wie­nie.

Ilustracja:

Kliknij, aby powiększyć

Fot.1 – Sub­stan­cje potrzebne do otrzy­ma­nia chlorku sre­bra; A – chlo­rek sodu, B – azo­tan(V) sre­bra

Należy przy­go­to­wać wodne roz­twory obu sub­stan­cji. Stęże­nie nie jest kry­tyczne, ale do ich wyko­na­nia naj­le­piej użyć wody desty­lo­wa­nej – w takim przy­padku roz­twór azo­tanu(V) sre­bra pozo­sta­nie kla­rowny (Fot.2A). W prze­ciw­nym razie roz­twór sta­nie się mętny z powodu reak­cji soli sre­bra z zawar­tymi w wodzie wodo­ciągo­wej chlor­kami i innymi związ­kami (Fot.2B).

Ilustracja:

Kliknij, aby powiększyć

Fot.2 – Roz­twór azo­tanu(V) sre­bra; A – w wodzie desty­lo­wa­nej, B – w wodzie wodo­ciągo­wej

Następ­nie należy zmie­szać oba roz­twory. Natych­miast zacho­dzi wtedy reak­cja:

AgNO3 + NaCl → AgCl + NaNO3

Pow­stały w ten spo­sób chlo­rek sre­bra jest prak­tycz­nie nie­roz­pusz­czalny w wodzie i wytrąca się w postaci śnieżn­o­bia­łego, sero­wa­tego osadu (Fot.3). Należy jed­nak zwrócić uwagę, że ten związek roz­pusz­cza się całk­iem dobrze w stężo­nych roz­two­rach chlorku sodu [3].

Ilustracja:

Kliknij, aby powiększyć

Fot.3 – Osad chlorku sre­bra

Pow­stały osad należy prze­myć kil­ku­krot­nie przez dekan­ta­cję, odsączyć i jesz­cze wil­gotny roz­ło­żyć cienką war­stwą na powierzchni papieru (Fot.4A).

Ilustracja:

Kliknij, aby powiększyć

Fot.4 – Chlo­rek sre­bra; A – war­stwa związku roz­ło­żona na powierzchni papieru, B – część war­stwy przy­sło­nięta zakręt­kami

Na bia­łej powierzchni chlorku sre­bra trzeba następ­nie roz­ło­żyć jakieś nie­prze­zro­czy­ste przed­mioty, np. zakrętki (Fot.4B). Taki zestaw należy wysta­wić na dzia­ła­nie świa­tła sło­necz­nego lub sztucz­nego – naj­le­piej zawie­ra­jącego dosyć dużo pro­mie­nio­wa­nia ultra­fio­le­to­wego.

Już po kilku minu­tach można zau­wa­żyć, że powierzch­nia chlorku wyraźnie pociem­niała w miej­scach wysta­wio­nych na świa­tło, pod­czas gdy pozo­stała biała pod zakręt­kami (Fot.5).

Ilustracja:

Kliknij, aby powiększyć

Fot.5 – Chlo­rek sre­bra; zaczer­nie­nie widoczne w miej­scach wysta­wio­nych na dzia­ła­nie świa­tła

Uzy­skany w taki spo­sób obraz jest pry­mi­tyw­nym nega­ty­wem – ciemne obszary odpo­wia­dają na nim jasno oświe­tlo­nym i vice versa. Jest on oczy­wi­ście nie­tr­wały, ponie­waż białe nie­na­świe­tlone obszary w dal­szym ciągu zacho­wują świa­tło­czu­łość. Z tego powodu widoczny wzór zanika po wysta­wie­niu na świa­tło, a powierzch­nia plamy staje się jed­no­li­cie ciemna.

Pozo­stały chlo­rek sre­bra - także naświe­tlony - można prze­two­rzyć poprzez roz­two­rze­nie w kwa­sie azo­to­wym(V). Uzy­skuje się w ten spo­sób azo­tan(V) sre­bra, który można wykry­sta­li­zo­wać po zatęże­niu roz­tworu.

Podobne wła­ści­wo­ści świa­tło­czułe wyka­zują także inne halo­genki sre­bra: bro­mek AgBr i jodek AgI.

Świa­tło­czułe wła­ści­wo­ści związ­ków żelaza

Chcąc zapo­znać się z świa­tło­czu­łymi wła­ści­wo­ściami spe­cy­ficz­nych związ­ków żelaza nie możemy nie­stety poprze­stać na tak pro­stych solach jak w przy­padku sre­bra. Konieczna będzie syn­teza odpo­wied­niego związku kom­plek­so­wego.

Musimy się zao­pa­trzyć w dwie sub­stan­cje:

Należy pamiętąć, że chlo­rek żelaza(III) jest tok­syczny. W roz­two­rach wod­nych ulega hydro­li­zie, przez co mają one wyraźny odczyn kwa­śny. Pro­ces ten można pow­strzy­mać poprzez nie­wielki doda­tek kwasu chlo­ro­wo­do­ro­wego HCl.

Szcza­wian potasu jest solą kwasu szcza­wio­wego H2C2O4 – naj­prost­szego kwasu dikar­bok­sy­lo­wego. Sól ma postać bia­łej sub­stan­cji kry­sta­licz­nej (Fot.6).

Ilustracja:

Kliknij, aby powiększyć

Fot.6 – Szcza­wian potasu

Posia­da­jąc potrzebne sub­stan­cje musimy przy­go­to­wać odpo­wied­nie roz­twory:

Gotowe roz­twory można zoba­czyć na Fot.7.

Ilustracja:

Kliknij, aby powiększyć

Fot.7 – Roz­twory; po lewej – roz­twór szcza­wianu potasu, po pra­wej – roz­twór chlorku żelaza(II)

Następ­nie do gorącego roz­tworu szcza­wianu należy wlać roz­twór soli żelaza(III) i wymie­szać. Pow­stała w ten spo­sób ciecz ma barwę zie­loną (Fot.8).

Ilustracja:

Kliknij, aby powiększyć

Fot.8 – Roz­twór kom­pleksu

Po och­ło­dze­niu cie­czy w lodówce wykry­sta­li­zo­wuje po pew­nym cza­sie związek kom­plek­sowy - szcza­wia­no­że­la­zian potasu K3[Fe3(C2O4)3] · 3H2O. Krysz­tały należy odsączyć i prze­myć nie­wielką ilo­ścią zim­nej wody [4]. Otrzy­mana sub­stan­cja ma piękny szma­rag­dowy kolor (Fot.9).

Ilustracja:

Kliknij, aby powiększyć

Fot.9 – Otrzy­many kom­pleks

Reak­cja pow­sta­wa­nia kom­pleksu może zostać opi­sana poniższym rów­na­niem reak­cji che­micz­nej:

FeCl3 · 6H2O + 3K2C2O4 · H2O → K3[Fe(C2O4)3] · 3H2O + 3KCl + 6H2O

Zwróćmy uwagę, że rów­na­nie roz­pi­sano bio­rąc pod uwagę występo­wa­nie zarówno sub­stra­tów, jak i pro­duk­tów w postaci kry­sta­licz­nych hydra­tów. Pamiętajmy jed­nak, że reak­cja zacho­dzi w roz­two­rze, gdzie rea­genty w dużym stop­niu ule­gają dyso­cja­cji elek­tro­li­tycz­nej.

Otrzy­many kom­pleks jest trwały pod warun­kiem prze­cho­wy­wa­nia go bez dostępu świa­tła. Sub­stan­cja może dzia­łać drażn­iąco na skórę, oczy, a także pod­czas wdy­cha­nia jej pyłów.

W tym momen­cie potrze­bu­jemy kolej­nej sub­stan­cji. Jest nią hek­sa­cy­ja­no­że­la­zian(III) potasu K3[Fe(CN)6] two­rzący czer­wone krysz­tały (Fot.10).

Ilustracja:

Kliknij, aby powiększyć

Fot.10 – Hek­sa­cy­ja­no­że­la­zian(III) potasu

Chcąc prze­ko­nać się o spe­cy­ficz­nych wła­ści­wo­ściach związku żelaza należy spo­rządzić odpo­wiedni roz­twór poprzez roz­pusz­cze­nie w 100cm3 wody desty­lo­wa­nej 0,08g K3[Fe(C2O4)3] i K3[Fe(CN)6]. Roz­twór jest nie­tr­wały [5]. Pre­pa­rat ten trzeba przy­go­to­wy­wać w ciem­no­ści lub przy sła­bym oświe­tle­niu – naj­lep­sze w tym celu jest wyko­rzy­sta­nie lampy ciem­nio­wej o świe­tle czer­wo­nym lub poma­rańczo­wym.

Otrzy­mana w powyższy spo­sób ciecz ma barwę żółt­awą, co widać na Fot.11.

Ilustracja:

Kliknij, aby powiększyć

Fot.11 – Roz­twór kom­plek­sów

Roz­two­rem napełn­imy dwie pro­bówki (Fot.12).

Ilustracja:

Kliknij, aby powiększyć

Fot.12 – Pro­bówki z roz­two­rem

Jedną z pro­bówek trzeba zabez­pie­czyć przed dostępem świa­tła np. poprzez owi­nięcie kuchenną folią alu­mi­niową, drugą nato­miast pozo­sta­wić na świe­tle sło­necz­nym lub sztucz­nym (Fot.13).

Ilustracja:

Kliknij, aby powiększyć

Fot.13 – Spo­sób bada­nia wpływu naświe­tle­nia na roz­twór

W zaska­ku­jąco krót­kim cza­sie (często już po paru minu­tach) w naczy­niu wysta­wio­nym na dzia­ła­nie świa­tła zacho­dzi wyraźna zmiana – roz­twór przyj­muje nie­bie­skie zabar­wie­nie. Próbka chro­niona przed świa­tłem nie wyka­zuje nato­miast żad­nych zmian – w dal­szym ciągu pozo­staje żółta (Fot.14).

Ilustracja:

Kliknij, aby powiększyć

Fot.14 – Pro­bówki z świa­tło­czu­łym roz­two­rem; po lewej – chro­niona przed świa­tłem, po pra­wej – wysta­wiona na dzia­ła­nie świa­tła

Jak widać, czu­łość roz­tworu na świa­tło jest naprawdę duża. Podob­nie jak w przy­padku soli sre­bro­wych można spróbo­wać uzy­skać w ten spo­sób odw­zo­ro­wa­nie obra­zów.

Można w tym celu wyko­rzy­stać opi­sany uprzed­nio świa­tło­czuły roz­twór, lecz o więk­szym stęże­niu, zakwa­szony nie­wielką ilo­ścią kwasu cytry­no­wego C6H8O7 (zwięk­sze­nie czu­ło­ści) i z dodat­kiem kilku kro­pli gli­ce­ryny C3H8O3. Przy­go­to­waną w ten spo­sób cie­czą należy nasy­cić arku­sze bibuły fil­tra­cyj­nej albo zwy­kłe sączki. Bibułę trzeba następ­nie wysu­szyć i prze­cho­wy­wać w ciem­no­ści. Tak spre­pa­ro­wany świa­tło­czuły papier ma bla­do­zie­lony kolor (Fot.15).

Ilustracja:

Kliknij, aby powiększyć

Fot.15 – Świa­tło­czuły papier

Chcąc uzy­skać bar­dziej skom­pli­ko­wany niż uprzed­nio obraz musimy przy­go­to­wać odpo­wiedni nega­tyw, poprzez który będziemy naświe­tlać nasz papier. Może to być oczy­wi­ście stan­dar­dowy nega­tyw foto­gra­ficzny, ale rzecz można roz­wiązać także ina­czej. Fot.16A przed­sta­wia barwne zdjęcie zbu­do­wa­nej przeze mnie induk­cyj­nej maszyny elek­tro­sta­tycz­nej wyko­nane za pomocą apa­ratu cyfro­wego. W dowol­nym kom­pu­te­ro­wym pro­gra­mie gra­ficz­nym należy prze­ksz­tałcić zdjęcie do skali sza­ro­ści, a następ­nie w nega­tyw (Fot.16B).

Ilustracja:

Kliknij, aby powiększyć

Fot.16 – Przy­go­to­wa­nie nega­tywu do doświad­czeń z papie­rem świa­tło­czu­łym, A – ory­gi­nalna foto­gra­fia barwna, B – nega­tyw mono­ch­ro­ma­tyczny

Przy­go­to­wany wten spo­sób nega­tyw należy wydru­ko­wać na jakimś przej­rzy­stym nośniku. Może być to np. folia uży­wana w gra­fo­sko­pach. Ja wyko­rzy­sta­łem jed­nak w tym celu kalkę kre­ślar­ską, która jest prze­zro­czy­sta, a jed­no­cze­nie można ją sto­so­wać w dru­kar­kach lase­ro­wych i atra­men­to­wych pow­szech­nego użytku.

Po wydru­ko­wa­niu nega­tyw wyci­namy, umiesz­czamy go na powierzchni papieru świa­tło­czu­łego, po czym całość doci­skamy czy­stą płytą szklaną – dobrze w tym celu nadaje się dno dużej szalki Petriego (Fot.17). Tak wyko­nany zestaw naświe­tlamy następ­nie świa­tłem sło­necz­nym lub lampą o odpo­wied­niej mocy. Czas eks­po­zy­cji trzeba dobrać eks­pe­ry­men­tal­nie.

Ilustracja:

Kliknij, aby powiększyć

Fot.17 – Nega­tyw umiesz­czony na powierzchni papieru świa­tło­czu­łego

Naświe­tla­nia nie należy pro­wa­dzić zbyt długo, ponie­waż pow­stały nie­bie­ski barw­nik może ulec roz­kła­dowi.

Po naświe­tle­niu musimy jesz­cze utr­wa­lić obraz. W tym przy­padku utr­wa­la­nie polega na wypłu­ka­niu papieru w czy­stej wodzie, tak by usu­nąć z niego roz­pusz­czalne związki che­miczne. Na bibule pozo­sta­nie jedy­nie nie­bie­ski barw­nik for­mu­jący obraz. Pow­stałą w ten spo­sób odbitkę sty­kową trzeba wysu­szyć naj­le­piej pod naci­skiem między kil­koma war­stwami suchej bibuły. Uzy­skany w ten spo­sób efekt przed­sta­wia Fot.18.

Ilustracja:

Kliknij, aby powiększyć

Fot.18 – Odbitka sty­kowa uzy­skana z nega­tywu

Świa­tło­czuła sub­stan­cja two­rząc nie­bie­ski barw­nik zależnie od inten­syw­no­ści świa­tła prze­ni­ka­jącego przez okre­ślone obszary nega­tywu ufor­mo­wała obraz. Jest on mono­ch­ro­ma­tyczny (nie­bie­sko-biały), nie poraża wyra­zi­sto­ścią, łatwo w nim zna­leźć wady i wpływ fak­tury bibuły, ale mimo wszystko można z łatwo­ścią roz­po­znać przed­sta­wiony na nim obiekt. Porów­na­nie z Fot.16A uka­zuje, że mimo wyko­rzy­sta­nia bar­dzo pro­stych metod udało się nam w ten spo­sób uzy­skać dosyć zado­wa­la­jącą kopię obrazu.

Wyja­śnie­nie

W przy­padku chlorku sre­bra po naświe­tle­niu docho­dzi do roz­kładu tej sub­stan­cji według rów­na­nia reak­cji:

2AgCl → 2Ag + Cl2

Pow­sta­jący chlor ulat­nia się. Przy naświe­tla­niu więk­szych ilo­ści chlorku sre­bra można nawet wyczuć nie­po­rzy­jemny zapach tego tru­jącego gazu. Wydzie­lone meta­liczne sre­bro jest sil­nie roz­drob­nione i odz­na­cza się ciem­nym zabar­wie­niem – to wła­śnie ono jest odpo­wie­dzialne za ciem­nie­nie mate­ria­łów świa­tło­czu­łych w wyniku eks­po­zy­cji na świa­tło.

Powyższa reak­cja jest wyko­rzy­sty­wana w tra­dy­cyj­nej foto­gra­fii czar­no­bia­łej i barw­nej. Oczy­wi­ście w praw­dzi­wej użyt­ko­wej foto­gra­fii wytwo­rzony obraz należy wywo­łać oraz utr­wa­lić za pomocą odpo­wied­nich zabie­gów che­micz­nych.

Prze­cho­dząc nato­miast do świa­tło­czu­łego kom­pleksu żelaza warto wie­dzieć, że anion szcza­wia­no­że­la­zia­nowy jest chi­ralny i występuje w dwóch for­mach o prze­ciw­nej heli­so­wo­ści: w for­mie lambda (Λ) i delta (Δ) [6]. Obie formy można zoba­czyć na Rys.1.

Ilustracja
Rys.1 – Chi­ral­ność anionu szcza­wia­no­że­la­zia­no­wego (wzory struk­tu­ralne); A – forma Λ, B – forma Δ

Żelazo w opi­sy­wa­nym kom­plek­sie występuje w postaci katio­nów Fe3+ i sytu­a­cja taka jest trwała w ciem­no­ści. Po oświe­tle­niu pro­mie­nio­wa­niem elek­tro­ma­gne­tycz­nym o odpo­wied­niej ener­gii kationy żelaza zostają prze­nie­sione do stanu wzbu­dzo­nego o wyższej ener­gii. O ile kationy w sta­nie pod­sta­wo­wym w tych warun­kach są nie­re­ak­tywne, to po wzbu­dze­niu stają się dosyć ener­gicz­nymi utle­nia­czami. Dzięki temu mogą rea­go­wać z anio­nami szcza­wia­no­wymi utle­nia­jąc je w myśl reak­cji:

2Fe3+ + C2O42- → 2Fe2+ + 2CO2

Kationy żelaza ule­gają przy tym reduk­cji do Fe2+. Wiemy też, że obecny w świa­tło­czu­łym roz­two­rze hek­sa­cy­ja­no­że­la­zian(III) potasu w reak­cji z katio­nami żelaza dwu­war­to­ścio­wego for­muje inten­syw­nie nie­bie­ski barw­nik – błękit pru­ski [7]. Pow­sta­jący nie­roz­pusz­czalny błękit pru­ski jest odpo­wie­dzialny za zmianę zabar­wie­nia roz­tworu i for­mo­wa­nie obrazu na papie­rze.

W podobny spo­sób dzia­łają także pre­pa­raty świa­tło­czułe będące pro­stymi mie­sza­ni­nami kwasu szcza­wio­wego i soli żelaza trój­war­to­ścio­wego (z dodat­kiem odpo­wied­niej sub­stan­cji rea­gu­jącej ze zre­du­ko­wa­nymi jonami żelaza) [8]. Trzeba jed­nak przy­znać, że ich czu­łość jest dużo niższa niż w przy­padku opi­sy­wa­nych związ­ków kom­plek­so­wych.

Jak widać, zarówno związki sre­bra, jak i żelaza wyka­zują wła­ści­wo­ści świa­tło­czułe. W rze­czy­wi­sto­ści w foto­gra­fii wyko­rzy­sty­wano kie­dyś obok tych sub­stan­cji także wiele innych. Naj­więk­sze zna­cze­nie z wielu powo­dów, m. in. opła­cal­no­ści i wyso­kiej czu­ło­ści, zdo­były pro­cesy foto­gra­ficzne oparte wła­śnie na związ­kach sre­bra.

Cyja­no­ty­pia, czyli tech­nika foto­gra­ficzna wyko­rzy­stu­jąca mate­riały świa­tło­czułe oparte na związ­kach żelaza, cie­szyła się daw­niej całk­iem dużą popu­lar­no­ścią. Była dosyć pow­szech­nie wyko­rzy­sty­wana w foto­gra­fii doku­men­ta­cyj­nej jesz­cze na początku XX wieku. Utr­wa­lono w ten spo­sób wiele dużych przed­sięw­zięć inży­nie­ryj­nych, np. budowę Kanału Panam­skiego [9].

Dziś metody wyko­rzy­stu­jące inne związki świa­tło­czułe niż halo­genki sre­bra nazywa się szla­chet­nymi tech­ni­kami foto­gra­ficz­nymi. Mają one zasto­so­wa­nie głów­nie w foto­gra­fii arty­stycz­nej.

Oczy­wi­ście uzy­ska­nie pięk­nych, wyraźn­ych foto­gra­fii przy­go­to­wu­jąc pro­ces foto­gra­ficzny od pod­staw jest bar­dzo trudną sztuką. Jak zaw­sze dobrze jest zacząć od pro­stych eks­pe­ry­men­tów.

W moich doświad­cze­niach wyko­rzy­sty­wa­łem także inne związki żelaza, głów­nie cytry­nia­no­że­la­zian amonu (NH4)5[Fe(C6H4O7)2] · 2H2O. Umożl­i­wia on wyko­na­nie mate­ria­łów o więk­szej czu­ło­ści na świa­tło niż opi­sany kom­pleks szcza­wia­no­że­la­zia­nowy.

Myślę, że przed­sta­wione doświad­cze­nia zasłu­gują na uwagę nie tylko ze względu na cie­kawy efekt wizu­alny, ale także dla­tego, że w nie­skom­pli­ko­wany spo­sób przy­bli­żają inte­re­su­jące i prak­tyczne, a jed­no­cze­śnie często nie­do­ce­niane w edu­ka­cji aspekty che­mii.

Lite­ra­tura:

Wszyst­kie foto­gra­fie i rysunki zostały wyko­nane przez autora

W powyższym tek­ście doko­nano nie­wiel­kich zmian edy­tor­skich w sto­sunku do wer­sji opu­bli­ko­wa­nej w  cza­so­pi­śmie, w celu uzu­pełn­ie­nia i lep­szego przy­sto­so­wa­nia do pre­zen­ta­cji na stro­nie inter­ne­to­wej.

Marek Ples

Aa