显影液是如何组成的?

摘要:该文论述1显影液的配制和选择,

全文分九个方面:

一、感光乳荆与化学显影;

二、显影液的基本组合成分;

三、显影药剂

的基本合量}

四、显影液的分类

五、对主

要类型显影液的分析;

六、显影液成分变化

的影响;

七、显影液的选择;^ 、自己制定

与调整显影液配方}

九、结束语。

黑自感光材料所使用的显影液就其性能

来说有各种各样,由此而产生的各式配方不

下几百种,其中经典配方不下几十种。

那么,这些显影液是如何组成的呢?在

众多的显影配方中如何区别其性能呢?我们

是否可以自己制定或调整显影配方呢?

应该说,当掌握了化学显影的一般规律

之后,通过底片显影实验,这些问题是能够

迎刃而解的。

、感光乳剂与化学显影

感光乳剂是由悬浮干明脏层中的无数细

微的卤化银晶体组成的。负性乳剂的卤化银

大多为溴化银和少量的碘化银 乳剂的条件

在很大程度上决定着生成卤化银晶体颗粒的

大小及其分布。而颗粒大小又决定着乳剂的

感光性能。乳剂中卤化银晶体颗粒愈粗,它

的感光度就愈高 反之,颗粒愈细而又均匀,

则感光度较低,反差较大,灰雾较少。

当摄影乳剂曝光时,便在乳剂所包含的

卤化银中形成一个看不见的潜影。潜影通过

化学显影方法— — 即使用显影剂将曝过光的

卤化银颗粒还原成黑色的金属银,这便是我

们在底片上所看到的负性影像。

乳剂的颗粒在化学显影后.形成了比原

来体积更大的还原银,同时两个相邻颗粒的

还原银在显影过程中会聚集起来形成一个银

团,这就造成了影像的颗粒性。

为了使影像具有优良的光学特性,就必

须追求底片的低颗粒度、高解像力、高清晰

度和均衡的反差等等,从而制得精美的照片。

因此.选择优良的显影液进行正确的显

影是底片成像的头等重要大事。

二、显影液的基本组合成分

现行的通用显影液基本由以下四种成分

组合而成:

1. 显影剂

2. 保护剂

3. 促进剂

4. 抑制剂

显影剂是显影液的主药,它的作用是使

已感光的卤化银颗粒还原成金属银。

保护剂的作用是保护显影剂免受空气的

氧化, 防止生成污染力强的氧化物。

促进剂的作用是凋整显影液的氢离子浓

度,保持必要的碱性 加速显影剂的显影作

用。

抑制剂的作用是防止末曝光的卣化银颗

粒过快地被显影,从而起到抑制灰雾的作用。

此外还有一些附加剂,主要是根据显影

要求及显影条件而设。例如:缓冲剂、溶银

剂、坚膜剂、螯合剂、润湿剂等等。

显影液的基本组台成分见表1。

表1 显影液的基本组合成分

软性显影剂

显影剂

硬性显影荆

保护剂 弱碱性保护荆

弱酸性保护剂

水溶液

弱碱性促进剂

促进剂 碱性促进剂

强碱性促进剂

抑制荆 无机抑制剂

有机抑制荆

三、显影药剂的基本含量

在显影液中,各种物质的份量要有一定

的比例,这样溶液的使用性质才能达到最好

效果。

通常显影液的四种基本成分,太体有如

下的最适宜浓度。

i. 显影剂

我国目前最普通、最常用的显影荆有以

下三种:

(1)米吐尔 .

(2)对苯二酚

(3)菲尼酮

显影剂在溶液中最适宜的浓度见表2。

57

’ :

表2 显髯剂‘含单jli)在溶液中最适宣盼浓度

。 、‘

晕瑶铜名称 在1000毫升显影液中古有的克数

。 1 _ t

r

米垃采 :’ 一 b

. .

r

对荤二骑 5~10 _

i 一 ’1| 1= .

.-i r葶昆酮 { o.2~1.5

显影射盼趣加合性

把两种显影荆{昆合在一起使镉要忧用单

剂效果好,这就叫做超加和性,也就是说组合

的功能比各部分功能之和要大。只有少数显影

荆的组合显示出这一特性,目前发现的有米吐

尔—— 对苯二酚(简称m—q配方)、租菲挹

— — 对幕三酹 面l称’ 一q:配方)。 ⋯

研究的结果证明,软性的米吐尔和产生密

度的对苯二酚组合起来使用,在许多方面都优

于它们其中的任何一个。它能产生象单用米吐

尔那样多的细部层次和接近于单用对苯二酚

时那样大的厦差,并且能很好地保存在溶液

中,互相再生t不产生污染。在显影速度方面

比单用米吐尔或对苯二酚要快

菲尼酮与对苯二酚的超加和作用更为明

显。当菲尼酮与对苯二酚之比达到一 ;l4时,

可以达到最快的显影速度;这种显影液比最佳

配合的m—q配方(米吐尔与对苯二酚之比为

1 l §.器>ll快50 。

显影剂的混合比例 一

米吐尔与对苯二酚或菲尼酮与对苯二酚

的混合比倒主要视显影剂特性、超相加特性以

及反差和用途等功能而定

常规的m—q与p—q配方混合比例见

表3。

表3 显影剂的混合比例

\ 用途

软 性 中 性 硬 性 微 粒

m— q 1|o~ 1 i 1 1|2~ 1|4 1i 6~ 1:9 1{2.5

p-q 1t 0—d 叠】置 1i 25~1l 38 1|25

2. 保护剂

最常用的、最通用的保护荆是亚硫酸钠,4。

因为它价廉而效率高。此外,还有血硫酸氢钠、

偏重亚赫酸钠或钾蝽。 ·

58

每1克显影剂所需保护剂的最低量见表

显影液中的保护剂其等量换算值见表5。

亚硫酸钠量弱碱性,亚硫酸氨钠星弱酸

性。因此,如果用亚硫酸氢钠代替亚硫酸钠来 保护剂在显影液中最适宜的浓度见表6。

使用,则显影液中碱的含量应照原量多50 。

表4 每一克显影剂所舞保护剂饽最低量 :=1· .

保护 剂的克数

显影剂

无水亚硫酸钠 结晶亚硫酸身i 监硫酸氢钠

米吐尔 3.o 6.0 2.o

对苯=酚 .6 .,’ 9.2 . 3.o

寰5 . 显影液中爆护嗣的等值分量 一

无水亚硫酸钠 结晶亚藏酸钠 亚硫酸氢铺

1 2 o.66

o.5 l 0. 33

1.5 3 l

量彤液的类别 在1000毫升显影波中古有的克数

普通显影液 25~’/5

微粒显影液 75~125(基奉薰为

100)

锐度显影渡 2.5~5

微粒化作用

亚硫酸钠还具有微粒化作用,这是因为

亚硫酸盐离子具有微弱的溶解性能。为亚硫

酸钠对乳剂的卤化银起溶解作用时,可以把

卤化银颗粒溶去少许,使显出来的粒子细一

些-同时也可以减少未曝光的卤化银与显出

的银影相接触妁机会.从而减少产生颗粒聚

集的现象。另一方面,溶解作用的结果,常

发生程度不同的物理显影现象,即把溶液中

的银离子还原, 如同电镀一样均匀地加到银

影上去。由物理显影产生的颗粒极为细腻。只

有当亚硫酸钠的浓度相当高时才会发生这种

溶剂作用.从颗粒度方面讲,亚硫酸钠含量

取上限为好l:从清晰度方面讲,亚硫酸钠含

量取下限为好。这是因为亚硫酸盐含量少时,

由于溶解乳荆颗粒厩产生的影像晕圈现象也

少,因而使清晰度有所提高。

3. 促进荆

太多数的显影荆(阿米多除外),只有在

碱性溶液中才能在一个实用时间范围内去显

影乳剂。碱能增加显影剂的活性.使其对银

米说变成了更强的还原剂;碱能软化乳剂的

胶,使药力更容易扩散到乳剂中去。所以缺

乏碱会使显影迟骚。

摄影中最常用、最通用的碱是:

(i)硼砂

(2)柯达尔克

(3)碳酸钠

(d)苛性钠

一种溶液的酸度或碱度用ph值表示。

59

纯净的水的ph值为7.0,大于此值的为碱

性,小于此值的为酸性。常用于显影液的碱

溶液其ph值及特性见表7。

规定显影液的ph僮檄为爨要。显影禳‘

的ph值取决于} -

(1)显影荆的类型和性质

(2)所需的显影液活性

通常都是甩碱把ph值调整到最有利于

该用途的数值。

用弱碱、普通碱、强碱所组成的显影液,

其ph值见表8。

表7 常用于显影液的碱溶液ph值及特性

碱韵髫称 } p|i值 桴 性 用 途

亚硫酸钠 7 ● 良好缓冲剂.用于低能量.散粒显

. 8~8.8 梭弱碱性 影液

硼砂 8~9 弱碱性 应用广泛.缓冲作用强

柯达尔克 9~1o 较弱碱性 广迓应用于高活性显影液

碳酸钠 10~10.5 硪性 广泛应用于高活性显影液一

苛性钠(钾) 11.5~12.5或更大 强碱性 用于高反差.强力显影液

_

寰旨 用不同碱组成显影液的pft值

禽不同碱鸯的显影液 . pi-i值

使用亚硫酸盐和亚蕊靛氧盐的皋吐尔显影液 7.2

使甩亚硫酸盐的米吐尔显影液 7.8

使甩榍砂 — 硼酸埋 的米吐尔—— 对苯二酚显影液 8.2

使用硼砂的米吐尔——对苯二酚显影渡 8.6

-

使用柯选尔尼 吐每—一对革=酚显影漩 9.9 -

使用碳酸钠的米吐尔——对荤=酚显影液 10.o~10.5

’ _

使用氧氧化物的对苯二酚显影渡 l1.5~12.5

根据显影液规定的ph值和化学药品的

性质,碱在常规显影液中最适宜的浓度见表

9。

6o

如果手头没有配方上所指定的鄢种碱,

可用其它碱来代替,其等值换算比倒见表

io。

显影液的ph是最重要的特性之一,在

显影过程中有几种重要的因素都与ph有关

系。

ph值对显影特性的影响见表l1。

4. 抑制剂

抑制剂也叫做防灰雾剂,常用的抑制剂

12

(i)溴化钾

(2)苯并三唑

抑制剂在显影液中最适宜的浓度见表

表9 碱在显影液中最适宜的浓度

名 称 在1000毫升显影液中古有的克数

珊砂 2~20

柯达尔克 2~2o

结晶碳酸钠 1o5 、

一承碳酸钠 45

无水碳酸钠 2,9

碳酸钾 49

苛性蚺 7.5~36

苛性钾 10.5~50

衰l0 . 显影液中碱的等值换算比例

无水碳酸钠 一水碳酸 。 结晶碳酸钠 碳酸钾 苛性钠 苛性钾

‘ 1

1、1 一‘ 2. 7 l、3

0. f15 1 2. 3 1.1

0. 37 0. 43 1 0. 48

0. 77 o. 9 2 1

1 】_ 4

0. 7 t

每10克柯选尔克可用1.3克苛性钠和6克硼砂代替

注t碳酸盐之间可以互相代替一苛性碱之间也可以互相代替}但不可以反过来用苛性碱代替碳酸盐

. 那洋将

会改变显影液的特性.

6

衰ii pi[值对显影特性的影响

显影特性 ph值低 ph值高

显影诸性 弱 强

扩散速度 慢 快

明腔膨胀程度 小 大

显影速度 幔 炔

颗粒性 细 粗

产生的密度 小 大

感光度 低 高

反差系数 小 大

灰雾 少 增多

显影禳保存性 好 整

衰12 显影液中抑制剂量适宜的浓度

用 途 每1000毫升显影液中含有的克数

演化钾 苯并三唑

曝光正常时 0.4~2 o. 卜一o. 2

珥光不足时 0~o.3 ^

曝光过度时 2~4

肢片过期时 0.4~0.5

四、显影液的分类

对于普通的感光材料来说,照相所用的显

影液.大致有如下的几种类型。

1、从用途上讲,可分为:

(1)底片一般显影液

(2)相纸显影液

(3)底片相纸通用显影液

2、从反差上讲,可分为:

(1)软调显影液

62

(2)正常调显影液

(3)硬调显影液

( )高反差特殊显影液

3、从使用温度上讲,可分为:

(1)高温显影液

(2)室温显影液

(3)低温显影液

、从显影速度上讲,可分为:

(i)快速显影液

(2)中速显影液

(3)缓慢显影液

5、从颗粒细度上讲,可分为一

(1)中级微粒显影液

(2)上级微粒显影液

(3)超级微粒显影液

6、从影像锐度上讲,可分为:

(1)微粒清晰度显影液

(2)高清晰度显影液

7、从补偿作用上讲,可分为:

(1)增感显影液

(2)强力显影液

(3)提高感光度显影液

8、其它专用显影{

例如物理显影、无机显影、快速见像显影

等,其用于科学研究或军事方面,本文从略。

显影液的5类及典型配方见表13。

表1 3 显彩液的分类及典型配方

舟羹 显影液名称 典型配方 特 性

底片一般显影液 an一61。td一67 感光度较高.显影宽容度较大·反差适中

用 相纸显影痕

ag—途 loo.gp251 印相与放太均适用

底片相纸通用显影液 d—-72.ed一5 感光度高.通用性强.调性软硬

软调显影液 gp215.pota 软调阴影都清晰.特软调用于记录太亮度范围的景物

反 正常调显影液 an—l6.d一61a 反差适中。用途广泛.适应性强.保存性好

差 硬调显影液一 d一19.d一11 反差较高.用于调性较强的底片

高反差特殊显影液 d一153.d一8 反差特高.用于翻拍黑自线条的底片

高温显影液 dk一15.ag一64 适用于30~35℃时的底片显影‘

度 塞愠显影液 常规鬣方 适用于15~25℃时的底片显影

低温显影液 d一8。d一82+苛性碱 适用于lo~i 5℃时的底片显影

快速显影液 d一9.sd一26 显影时间在1~2分钟以下

度 中速显影液 an一61.gp214 显影时间在4~8分神左右

缓慢显影液 d-25 显影时间在10分钟以上

中级徽粒显影液 d一76.ag一12 颗粒中细.阴影层次好.感光度一般

粒 上级徽粒显影液 d-23.ag一14 颗粒较细.层次丰富.影调柔和

超级徽粒显影液 dk一2o.d一25 颗粒设细·解像力较高·感光度较低

锐 散粒清晰廖显影液 d~96 亚琉酸盐含量较少.清晰度提高

度 高清晰度显影液 beu r~r。fx—i 产生边缘效应.提高影像锐度

增感显影藏 ⅱ卜一68-pq-fgf 进行强化显罨;有增感作用

偿 强力显影液 d一28 用于弥故曝光不足的底片

提高感光度显影液 sd一19a 增加乳剂感光度选4倍之多.而灰雾软少

它 专用显影液 用于科学研究 因用途不同而性能各异

63

五、对主要类型显影液的分析

照像显影液配方有千百种,但实际上可

以归纳为以下三太类,便能够满足大多数普

通的需要。逸三太类是:

第一类— — 软性微粒型显影液 l6。

第二类—— 中性普通型显影液

第三类——高反差特殊型显影液

三种主要显影液类型的特点见表i4

三种主要类型显影液的成分见表1 5。

三种主要类型显影液的配方举侧觅表

表l| 三种主要显影类型的特点

类别 显影液构戚 特 点 ‘

m—q硼让或 窨有商谁度亚硫酸盐:看微第粒化作用和一定程虞的翱理显影,还起一些

一类 p

— q硼砂 缓冲作用.在低ph条件下缓慢显影.星软调和细腻颗粒.

第m---q碳酸铺或 它们比第一类能显出更太的反差.活性较强.在ph10~10.5和适当的

二类 p

— q碳酸钠 懊浓度条件下显影。有时用亚赢酸氢钠来改进碱的缓冲性能。

它能获得高密度和高反差.在高ph条件下显影.用了大量抑制剂来获

第三粪 对荤=南苛性碱 褥最大反差和最低敷雾.通常把碱溶液单独分开一用于快速显影和强力

显彰。

寰 三种主要类型显形液的成分

成 分 第一类 第二类 第三类

显影荆 m—q或p—q m—q或 对荦二酚

或米吐尔 p~q

保护剂 皿硫酸钠 亚硫酸钠 偏重亚硫酸钾

(或亚硫酸钠)

碱 硼砂 碳酸钠 苛性钠

抑制剂 不用或少用 m—q 溴化钾 演化钾

溴化钾 p—q:有机防雾剂

p|i值 8.5—9.0 1o.0—1o.5 11.5—12.5

柯选d一76 安司可an一6l 柯达d一153

配方举例 依尔福ld一68 依尔福ld一6 柯达d一8

柯达d一96 柯达d一61a

柯达d一76d 极物gp214 阿克发ag一7

类似配方 克罗来依fx一3 救尔福m一2

柯达d一23 柯选d一72

裹16 三种主要类型显量孝液配方举例

第一类 第兰类 。 第三类

品。\(点) . d—一76 1d一68 d—_96 an一6l td一盯 d上.61a d-_153 d一8

水(s2"c.

) "/50毫升 75’0毫升 75’0毫升

米吐尔 2 1.5 1 3

水亚’e酸搠 .jt00 85 _ 75 15 75 . 90 9o

偏重亚硫酸柳 i2.5

对苯=醣 5 5 i_5 2 8 6 i2.5 {5

硼砂 2 7 4.5

一水 37

无水碳酸钠 l5 . 5 11 5 ●

耐艟酿 37.5

25

亚妇氲晶 2

硼酸 2

溴化钾. 1 0.4 1 2 2 12.5 30

苯井三唑 o.15

。菲尼酮。。 0 13 o.25

加冷水至 . 1’000毫升 1000毫升 i000毫升

分析。

、第一类软性微粒显影液

兰十配方都是底片标准显影液。其中:

1、d 6’(啊达基本配方)

m—q配合比为1 2.5,低反差;

亚硫酸盐取微粒化中等量,颗粒细度

申级,

碱为亚硫酸钠10 +硼砂0.02 ,ph

一8.5~8.7,属于弱碱性,显影速度和缓

不含澳化钾,对连续显影不利 不过率

配方首先推出补充液d一76r, 可以连续添

加补充

2、id一68(依尔福标准配方)

p—q配方,菲尼酮用量为米吐尔的十五

分之一,配合比为】:38,低反差;

亚硫酸盐取微粒化稍下限,颗粒较细,清

65

晰度稍好i

硼砂用量提高,ph一9.3,括性较强,显

影速度中等f

同时使用了硼砂——硼酸缓冲体系,性

能稳定,作用持久,稳定ph值范围为9.o—

l0. 0l

吉溴化钾,抑制灰雾和稳定溴离子浓度。

3,d一96(柯达电影胶片配方)

m—q配合比为1t 1。反整更低;

亚硫酸盐取微粒化下限,即保持了微粒

性,又提高了清晰度,属于微粒清晰度型配

碱性比d一76稍高 ph=8.77,属于弱

碱性,显影剂量减少,显影速度缓慢;

。 含最低量溴化钾,以减小溴离子对连续

显影的影响

= 第二类中性普通显影液

三个配方都是底片的一般显影液,其中:

1、 61(安司可基本配方)

m—q配合比为l t 2,中等反差;

亚硫酸钠使用最低量.只具有保护作用,

不具有微粒化作用}

作为碱的碳酸钠使用平均量显影活性一

般,但使用时不稀释;

含少量溴化钾.抑制灰雾,同时抵消由

显影而产生的溴化物所带来的影响。

2、id一67(依尔福一般配方,

p—q配方,用菲尼酮代替了米吐尔,配

合比l t 32,中等反差偏硬;

亚硫酸钠使用量偏大,便于保护皓存液,

使用时j t 2稀释,

碳酸钠使用平均量,这类显影液中的碱

含量自然不能太高.否则会影响中调的性能。

台有溴化钾,同时含有有机防雾剂,这

是因为菲尼酮配方需要有机防雾剂抑制其灰

雾。

3、d一6la(橱达缓冲配方)

66

m—q配合比为l:2,中等反差偏软‘

亚硫酸钠含量较多,保存性较好,原液

保存,使用时加以稀释;

碳酸钠使用较低用量,ph一9.8l}

同时使用碳酸钠——亚硫酸氢钠构成缓

冲体系,稳定ph值的范围为9.0~1】.0;

舍溴化钾,防止灰雾,同时抵消显影进

程中以乳剂中游离出的溴离子对显影 生的

掷翩作用。

兰.第三类高反差特殊显影液

两个配方都是高反差的特殊显影掖。而

一般的硬调显影液并不使用强碱。

1、d—i53(柯达、依尔福、安司可、极

物高反差两液式)

单剂配方,使用大量对苯二酚.能在负

片上产生较大的密度,而在未曝光部分则保

持完全透明,反差撅大。

保护剂使用能在碱性溶液中与碱化合成

亚硫酸钠的偏重亚硫酸钠或偏重亚硫酸钾;

促进荆使用足够量的强碱;ph达到

1

2、5,显影速度较快;碱液单独配制,临用

前混合;

苛性钠和较高浓度的显影剂一起使用,

能产生极大的密度和极高的反差。

含有大量的溴化钾,抑制容易产生的灰

雾,也抑制显影,使反差增大

2、d一8(柯达硬调~ 液式)

单荆配方,对苯二酚用量很大,反差极

高;

保护剂使用大量的亚硫酸盐.可短时贮

存。

强碱使用上限量的苛性钠,ph值i2.8;

含有过量溴化钾,以抑制灰雾,

d~8可以用千高反差,可以用于低温处

理,可以用于快速显影,可以用于强力显影;

在很低的温度下能产生正常范围的y,同时

它引起的灰雾小,所以比较受欢迎 (待续)