Улучшить свойства воды, применяемой в фотографии, можно механическим путем (фильтрация) или химическим (кипячение, перегонка, прибавление химических реагентов).
Фильтрование помогает избавить колодезную и речную воду от загрязнения коллоидным железом и органическими веществами, от примесей песка и глины. Примеси из такой воды удаляют с помощью фильтрования через активированный уголь. Применяют различные виды бумажных (рис. 1), тканых или пористых фильтров. Фильтр с ячейкой диаметром 50 мкм задерживает механические примеси, которые способны повредить набухшую фотоэмульсию при обработке фотоматериалов. Самые простые фильтры — вата, губка, фильтровальная бумага или сложенная в два-три слоя марля.
Рис. 1.Простейшие фильтры для воды и обрабатывающих растворов:
а — вата, б — простой бумажный фильтр; в — складчатый фильтр из бумаги (ускоряет процесс фильтрования)
Кипячение воды устраняет жесткость, обусловливаемую присутствием в ней двууглекислых солей магния и кальция, удаляет имеющиеся в ней газы и летучие вещества, уничтожает всевозможные бактерии, которые при хранении фотоматериалов могут оказать вредное влияние на фотослой. При кипячении карбонаты разлагаются и оседают на стенках посуды в виде накипи. Выпавшие же после кипячения осадок соли удаляют фильтрованием. В сельской местности природную воду прежде всего фильтруют, потом кипятят около 20 мин, затем повторно фильтруют и вновь кипятят. В городских условиях водопроводную воду сначала отстаивают, а потом дважды кипятят для более полного удаления солей и кислорода, окисляющего проявитель при длительном хранении. Чистая вода нейтральна, и ее рН = 7,0.
Дистилляция. Для приготовления растворов и окончательного ополаскивания обработанных фотоматериалов применяют дистиллированную воду. Ее получают однократной перегонкой в специальных приборах — дистилляторах. При двойной перегонке получают бидистиллированную воду. Вода высшей степени очистки — деминерализованная — получается с помощью ионообменных смол.
Химические реагенты. Сильно загрязненную природную воду перед использованием сливают, а мутность устраняют добавлением к воде 1–4 г/л алюмокалиевых квасцов. Выпадающий студенистый осадок увлекает при своем осаждении легкую муть и различные взвешенные в воде частицы, бактерии и некоторые органические вещества. После отстаивания (несколько часов) воду сливают, фильтруют и кипятят. Однако добавлением квасцов нельзя удалить растворенные в воде соли. Наличие небольшого количества квасцов в проявляющих и фиксирующих растворах, используемых в черно-белой фотографии, не оказывает отрицательного влияния на обработку фотоматериалов. При другом способе очистки в воду добавляют натриевую соль щавелевой кислоты до тех пор, пока не прекратится образование осадка. Для осаждения кальция и магния используют растворы фосфорнокислого и сернистого натрия. Введение в загрязненную воду 0,03 %-ного раствора марганцовокислого калия также способствует ее очищению. Если розовая окраска воды через 15 мин не исчезнет, то очистку считают законченной, так как сероводород, соли азотистой кислоты, закись железа и другие вещества окислились и стали безвредными для фоторабот.
Компактные устройства. Наиболее эффективный метод очистки воды — магнитная обработка, то есть кондиционирование воды в магнитном поле. Сегодня установки для подобной очистки широко используются в кинофотопромышленности и позволяют получать от 10 до 115 л воды в минуту. С помощью магнитной обработки изменяется процесс кристаллизации карбоната кальция. Кристаллы СаСО3, выделяющиеся из кондиционированной воды, имеют уже не кубическую форму, а представляют собой плоские тонкие снежные хлопья, рассеянные в жидкости. Они не оседают на дне и стенках баков, а легко уносятся с потоком воды. Тонкий слой налета из осевших кристалликов на поверхности фотопленки легко стирается рукой.
Другое достоинство этого метода — торможение роста различных биообразований. Для небольших фотолабораторий подходят два типа устройств для магнитной обработки воды — СО-2 и СО-3 (рис. 2), выпускавшихся в Ленинграде. Эти устройства отличаются друг от друга лишь внутренними диаметрами подсоединяемого шланга (12 и 16 мм соответственно) и способны обрабатывать до 10 л воды в минуту.
Рис. 2.Промывке фотоснимков с помощью устройства для магнитной обработки воды СО-3
Для обработки воды легко приспособить и другое устройство — бытовой фильтр «Родник-3» (рис. 3).
Рис. 3.Бытовой фильтр «Родник-3»
В нем используется фильтрующий слой угля, который удаляет-из водопроводной воды посторонние привкусы и запахи. Контактный водоочистительный фильтр «Турист-2М», выпускаемый в Электростали, — надежный помощник в фотопоходе и в домашних условиях. Он обеспечивает полное обеззараживание и очистку воды из открытых водоемов, очищает водопроводную воду от соединений железа, фенола и гуминовых соединений, устраняет привкус и запах.
Общие требования
Все химико-фотографические процессы обработки черно-белых и цветных фотоматериалов — проявление, фиксирование, отбеливание, усиление, ослабление, тонирование и промывки — требуют большого количества чистой воды. Если же вода содержит вредные для фотопроцессов вещества (например, хлор, железо, свинец и др.), то последние, взаимодействуя с растворенными в обрабатывающих растворах реактивами, изменят нормальное протекание процессов, необходимое для высококачественной обработки фотоматериалов. Самая непостоянная по своему химическому составу вода бывает весной, когда талые природные воды принимают грязный снег и городская вода сильнее всего хлорируется. Талые весенние воды отличаются большой мягкостью и часто служат причиной порчи слабозадубленных черно-белых и цветных фотоматериалов: ретикуляции и сползанию эмульсионных фотослоев. Поэтому весна — наиболее трудный для фотографов, особенно «цветников», период года.
Приготовление обрабатывающих фоторастворов — важный этап в системе обработки всех типов фотоматериалов. Вода для этой цели должна быть бесцветна и прозрачна, приятна на вкус и не иметь запаха, ее рН = 7,0. Для составления растворов применяют воду нормальной жесткости (5–7 мг-экв/л) при пересчете на ионы кальция. В сельской местности для приготовления растворов обычно используют природную воду. Она бывает и жесткой, и мягкой. Лучше отдать предпочтение мягкой воде, которая содержит лишь около 0,04 % растворимых солей. Мягкая вода уменьшит образование различных осадков на фотоматериале. Очень жесткая вода затруднит приготовление фоторастворов, особенно проявителей, так как из нее в осадок на стенки и дно проявочного оборудования и поверхность фотоматериалов выпадают карбонат, сульфит, фосфат, борат кальция и соли кремния.
Природная вода очень часто содержит серу в коллоидальном состоянии, на что указывает опалесцирующий блеск воды. Сера обычно вызывает образование химической вуали на фотоматериале. Поэтому воду, в которой обнаружена сера, необходимо очень хорошо прокипятить, тогда из нее испарится углекислота, а коллоидальная сера, соединившись в хлопья, осядет на дно сосуда. Ее удаляют с помощью фильтрования.
Водопроводную воду, предназначенную для приготовления фоторастворов, предварительно в течение суток отстаивают для удаления из нее хлора и некоторых других растворенных газов, а также осаждения окислов железа. После этого воду над осадком сливают и дважды кипятят. Подготовленную так воду хранят в чистой бутылке с плотно закрывающейся пробкой.
Идеальной для приготовления всех видов фоторастворов является дистиллированная вода. В домашней фотолаборатории ее можно заменить водой, полученной во время разморозки морозильной камеры холодильника. Вода, полученная из растаявшей снеговой шубы, практически не содержит никаких минеральных примесей.
Для цветных фотоматериалов особенно вредно присутствие в воде солей кальция. Их присутствие в желатине эмульсионных слоев цветных фотоматериалов обычно приводит к образованию кристалликов углекислого кальция, которые создают видимость повышенной зернистости цветного изображения. Чтобы этого не произошло, в черно-белый и цветной проявители вводят специальные умягчители воды: М-23 (трилон Б, динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты) или М-19 (гексаметафосфат натрия). Благодаря введению этих веществ связываются ионы кальция и магния, содержащиеся в воде, концентрация ионов уменьшается и осадок не выпадает.
Остановимся подробнее на влиянии различных примесей, содержащихся в воде для приготовления фоторастворов, на качестве черно-белого и цветного изображений.
Черно-белая фотография
Если негативные и позитивные проявители будут приготовлены на жесткой воде, то на поверхности черно-белого изображения (негатив и фотоотпечаток) возможно осаждение кальциевых солей (СаСО3 и CaS03). Образовавшаяся кальциевая сетка — белый сеткообразный налет — представляет собой мелкие кристаллики углекислого кальция, который образовался при взаимодействии углекислой щелочи, входящей в состав проявителя, с солями кальция, содержащимися в воде. Негативное изображение, рассматриваемое на просвет, словно покрыто сеткой. Соли магния осядут на поверхности фотоматериалов лишь в том случае, когда они имеются в воде в очень большом количестве.
В случае если нет возможности использовать более чистую воду для приготовления проявителей, то после их приготовления применяют лишь раствор над отстоявшимся осадком. Проявитель, конечно, в этом случае станет несколько беднее сульфитом натрия и углекислыми солями Однако это будет иметь значение лишь для сильно разбавленных проявителей. Заметим, что, кроме кальциевой сетки, на эмульсионной стороне негатива или позитива, обработанных в проявителях из очень жесткой воды, могут образовываться серые, белые, матовые и другие солевые осадки.