Na2S2O3对照相明胶影响的研究

    1 前 言

    迄今为止,尽管有很多人尝试用其它合成物质来代替照相明胶,但照相明胶仍是制备感光乳剂的基本介质,它的存在几乎影响到感光过程中的每一个步骤。硫代硫酸盐是照相乳剂制备中常用的增感剂之一〔1〕。关于硫代硫酸盐与卤化银颗粒作用的增感机理已多见报道,它在乳剂中的主要作用是在卤化银晶体表面与卤化银发生作用,产生硫敏化中心〔2~4〕。此外,硫代硫酸盐在定影加工过程中还是主要的络合剂之一〔1〕。目前对在上述过程中,硫代硫酸盐与明胶之间相互作用的研究却少有文献报道。本文中用ESR技术研究了添加硫代硫酸钠前后明胶中的活性自由基的组成与变化。众所周知,在明胶的生产过程中,所使用的原料、辅助材料和生产设备均会不可避免地带进杂质铁。照相明胶中杂质铁主要是以络合形态存在的,它对乳剂的感光性能具有较强的减感作用〔5〕。在硫敏化过程中,作为深电子陷阱的杂质铁化学形态的变化一直是感光科学工作者所关心的问题。本文中利用XPS技术研究了外来硫代硫酸钠对明胶中杂质铁的影响。研究硫代硫酸钠与照相明胶的相互作用无疑会给增感机理的研究提供新的实验依据。

    2 实验部分

    2.1 ESR和XPS测试样品的制备

    本实验选用了国内外具有代表性的5种明胶(A:包头胶600#;B:开平照相明胶;C:法国Roussalot有N51811;D:日本胶NCH1-3;E:日本胶2104)。首先将明胶样品在室温下溶胀,然后在50e下溶解,依次加入不同量的Na2S2O3溶液。之后将胶液涂布在照相片基上,常温下干燥即可制得薄膜样品。薄膜样品可直接用于XPS测试。将薄膜样品从片基上取下,粉碎后即可作为ESR测试的粉末样品。

    在每一种明胶中Na2S2O3的加入量分别为:a.未加入(空白样品);b.2144 mg/g gel;c.1418 mg/g gel;d. 2711 mg/g gel;e.3915 mg/ggel;f.4913 mg/g gel。

    2.2 ESR测试条件

    采用美国Varian E-115型ESR谱仪在室温下对样品(粉末)进行测试。ESR谱仪工作于X波段,高频调制频率为100 kHz,在室温下记录一次微商ESR谱图。以DPPH(二苯基苦基肼基,g=210036)和ZnS#Mn2+第3、4两条ESR谱间距(6181 mT)为标准确定本实验各试样的ESR参量。朗德因子(g)的计算采用如下公式进行:

    其中:S表示被测试品,R表示标准样品,H为相应样品的共振磁场强度。

    在对A、D胶样标准称重和谱峰面积积分之后,对其自旋信号进行了定量分析。定量时以DPPH 917@1015自旋/g为标准,来标记相应自由基的自旋浓度。

    2.3 XPS测试条件

    ESCA扫描在ESCALAB MKÒ型(英国VG公司)多功能光电子能谱仪的超高真空室(UHV)中进行,基础真空优于5@10-7Pa。激发源用MgKA(hT=125316 eV)。X光靶功率为320 W,通能30 eV。样品定标采用表面污染的C1S(结合能28416?011 eV)作为校正值。测量铁采用Fe2P3/2特征峰。由于胶样中铁的含量很低,对铁的XPS信号进行了多次累加。