Т. А. Мосина
Вода — один из важнейших химических продуктов, который широко применяется в черно-белой и цветной фотографии. Она используется в качестве основного растворителя при изготовлении светочувствительной эмульсии, для приготовления обрабатывающих растворов, их охлаждения или подогрева, при промежуточных и окончательной промывках фотоматериалов. Без достаточно чистой воды невозможно получить высококачественного черно-белого и цветного негативного и позитивного фотоизображений. И если чистой воды нет, то даже опытных фотографов поджидает неудача. Поэтому, прежде чем приступить к обработке фотоматериалов, необходимо как можно больше узнать о свойствах используемой воды. Цель данной статьи — помочь фотографу правильно определить причину брака, возникшего при обработке, распознать примеси в воде и по возможности избавиться от них.
В зависимости от содержания в воде растворимых веществ и различных примесей ее обычно подразделяют на природную (колодезная, ключевая, снеговая, дождевая, морская и минеральная), питьевую (водопроводную), техническую (для промышленных целей) и лабораторную (дистиллированная, бидистиллированная и деминерализованная). Пресной водой считают воду, содержащую до 1 г/л различных солей, солоноватой — до 25 г/л, соленой — свыше 25 г/л. Например, концентрация солей в морской или океанской воде колеблется от 8 до 35 г/л. В силу известных экологических причин сегодня практически не существует абсолютно чистой воды (раньше за такую принималась дождевая и талая снеговая). Наиболее низким качеством отличается в наше время вода в сельской местности из-за загрязнения отходами животноводческих ферм и удобрениями с полей, а весной, во время таяния снега, водопроводная вода в городах.
Природная вода. Фотографы в сельской местности наиболее часто пользуются водой из колодцев, рек и озер. Если она не загрязнена отходами различных предприятий, то в ней обычно содержатся различные растворенные соли (бикарбонаты, хлориды и сульфаты кальция, магния, натрия и калия), мелкораспыленные частицы (песок, глина, свободная сера, окислы железа), органические вещества (продукты разложения гниющих растений, бактерий или животных), растворенные газы (воздух, сероводород, углекислый газ или аммиак). Для очистки природной воды применяют отстаивание и фильтрование (удаляют песок, глину и другие нерастворенные частицы), кипячение (удаляют различные микроорганизмы). Растворенные в сырой воде соли кальция и магния обусловливают жесткость воды. Временная жесткость, вызываемая в основном присутствием в ней гидрокарбонатов кальция и магния, устраняется кипячением или добавлением в нее специальных водоумягчающих веществ. Постоянная жесткость, обусловленная сульфатами и хлоридами кальция и магния, устраняется перегонкой (дистилляцией).
Вода, содержащая в себе много солей кальция и магния, называется жесткой, а содержащая мало таких примесей — мягкой. Жесткая вода затрудняет протекание многих фотопроцессов, например, вызывает появление на фотопленках кальциевой сетки. Наиболее предпочтительна для фоторабот мягкая вода, но и она иногда может привести к появлению брака, например к излишнему набуханию эмульсионного фотослоя. Жесткость воды выражается в условных единицах — градусах жесткости (французских, немецких), или в мг-экв/л. Воду, имеющую общую жесткость менее 10 немецких градусов, называют мягкой (например, вода в реке Неве), от 10 до 20 градусов — умеренной, более 20 градусов — очень жесткой.
Водопроводная вода. Городской фотограф в отличие от своего сельского коллеги в основном использует питьевую воду, которая поступает в квартиры по водопроводным трубам. В разных городах и населенных пунктах она не равноценна по своему качеству, так как зависит от своего происхождения и способов очистки, применяемых на водоочистных станциях. Качество питьевой воды контролирует санитарно-эпидемиологическая служба. Анализ полученных ею результатов по целому ряду показателей должен соответствовать требованиям ГОСТа 2874-82 «Вода питьевая». Вот некоторые ее основные нормативы: запах — 2 балла (по пятибальной шкале); привкус — 2 балла; цветность — 20°; мутность— 1,5 мг/л; осадок — отсутствует, водородный показатель — 6,0–9,0; остаточный хлор свободный — 0,3–0,5 мг/л; связанный хлор — 0,8–1,2 мг/л; аммиак (по азоту) — 2 мг/л; нитриты (по NO2) — 3,3 мг/л; нитраты (по NO3) — 45 мг/л; железо — 0,3 мг/л; молибден — 0,25 мг/л; фтор — 1,2 мг/л; кадмий — 0,001 мг/л; коли-индекс (число бактерий группы кишечных палочек в 1 л) — 3.
Практически все приведенные данные нормируются по количеству «не более». В отдельные времена года (снеготаяние, паводок, гниение водорослей и пр.) в воде часто возникают специфические запахи и привкусы, которые не снижаются при обработке воды (отстаивание при воздействии сульфата аммония и первичное хлорирование, фильтрация и обеззараживание вторичным хлорированием). Среди образующихся побочных продуктов может быть и формальдегид, который, к сожалению, определить сложно. Несмотря на очистку, водопроводная вода содержит также кислые, углекислые соли кальция и магния, сернокислые и солянокислые соли этих металлов, различные стериализующие добавки (хлор, гипохлорид и др.), окислы железа.
Вода для фотоцелей. Вода, которая применяется для приготовления фоторастворов и промывки фотоматериалов, должна быть бесцветна, прозрачна и не иметь специфического запаха В ней не место веществам, вредным для процессов обработки фотопленок и фотобумаг. Подобные вещества, вступая во взаимодействие с реактивами, входящими в состав обрабатывающих растворов, изменяют фотосвойства последних, вызывая ухудшение качества получаемого изображения.
Для фоторабот рекомендуется применять воду, практически не уступающую по своему качеству питьевой. Однако водопроводной воде часто присущи колебания состава и температуры. Поэтому питьевая вода не всегда бывает пригодна для фотообработки. Это связано с присутствием в ней избытка хлористых и фтористых соединений, углекислого кальция, органических веществ, железа и других продуктов, а также взвешенных и окрашенных частиц.
Вот нормативы, предъявляемые к воде, используемой для фотоцелей (все показатели приведены в ч/млн): полное отсутствие окрашенных и взвешенных частиц, растворенных твердых веществ может быть не более 250 ч/млн, кремнезема — 20, хлоридов — 25 (для черно-белой фотографии) и 10 (для цветной фотографии), меди — 0,1, бикарбонатов — 150, сульфатов — 200, сульфидов — 0,1, жесткость (СаСО3) — 40—150. Водородный показатель у воды pH должен быть в пределах 7,0–8,5.
Артезианская вода, часто применяемая летом в профессиональных фотолабораториях, содержит железа больше, чем речная. Марганец же еще вреднее железа, но он реже присутствует в воде. Для фотоцелей обычно применяется вода, жесткость которой не более 20 немецких градусов.
В промышленных условиях вода подвергается физическому (температура, прозрачность, вкус, цвет, запах), химическому (реакция воды, присутствие органических и химических веществ, жесткость и некоторые другие), микробиологическому (наличие бактерий и водорослей) анализам и, конечно, очистке. В домашних условиях и в небольшой фотолаборатории удается провести сложный экспресс-анализ используемой воды, который не требует больших затрат времени и применения специального оборудования и реактивов. Этот анализ включает в себя определение температуры, прозрачности, цветности, запаха, вкуса, кислотности (щелочности), растворенных веществ, жесткости, содержания взвешенных частиц.
Цветность определяют по окраске 100 мл воды, налитой в бесцветный стакан и рассматриваемой на фоне белого листа бумаги. Если она имеет темный цвет, то это говорит о присутствии в ней разлагающихся органических веществ, красная или желтая окраска — глины, железа или некоторых органических веществ. Подобная вода не подходит для фоторабот даже после кипячения и отстаивания.
Прозрачность воды устанавливают, глядя на шрифт из книги сквозь слой воды высотой 20 см, налитой в бесцветный стакан: все буквы в строчках должны хорошо читаться. Присутствие хлопьевидных осадков, комков и песчинок говорит о загрязнении воды известковыми осадками, илом, песком или глиной. Все эти примеси * вызывают появление мутности.
Запах воды улавливают при температуре 20 и 60 °C. Гнилостный запах говорит о присутствии сероводорода. Такая вода для приготовления растворов не пригодна.
Вкус «дегустируют» после пятиминутного кипячения воды и ее охлаждения до 20–25 °C. Гнилостный вкус укажет на продукты распада животных и растительных организмов, соленый — на присутствие поваренной или других щелочных солей, горький — солей магния, вяжущий — солей железа, сладковатый — гипса.
Посторонние частицы фиксируют, наливая воду в сосуд и дав осадку отстояться, затем ее фильтруют.
Жесткость воды в домашних условиях находят весьма просто — намыливанием. Если мыло плохо мылится и не дает пены, то в воде присутствует двууглекислая и едкая известь. Очень жесткая вода не пригодна для растворов.
Реакцию воды (кислотность — щелочность) устанавливают с помощью лакмусовых полосок: синяя в присутствии кислот краснеет, а красная в присутствии щелочей синеет. Помощь в этом могут оказать и специальные индикаторные бумаги для определения pH различных жидкостей.
Соли трехвалентного железа учитывают с помощью роданистого калия. Водный раствор роданистого калия в присутствии следов трехвалентного железа окрашивается в желтый, а при больших количествах — в кроваво-красный цвет. Этот тест служит и для предварительной проверки воды на содержание железа в ней.