Fotoemulsia este o suspensie coloidală de microcristale de halogenură de argint în gelatină fotografică , care formează un strat sensibil la lumină de materiale fotografice moderne gelatinoase -argint [1] . Pe lângă microcristalele de halogenură, emulsia conține și alți excipienți: sensibilizanți, antiseptice , stabilizatori, plastifianți și altele. Straturile de emulsie ale materialelor fotografice cromogene conțin și componente care formează culoarea [2] [3] . O emulsie fotografică este aplicată pe sticlă , peliculă de celuloid sau hârtie în unul sau mai multe straturi. Grosimea unui strat de emulsie variază de la 6 micrometri pentru hârtie fotografică până la 20 micrometri pentru materiale fotografice negative . În timpul prelucrării în laborator, emulsia absoarbe apă, crescând în grosime de câteva ori [4] .
Procesul de producere a emulsiei fotografice constă din următoarele etape: emulsionare, maturare fizică, îndepărtarea subproduselor și maturare chimică [5] . Emulsionarea este redusă la sinteza de halogenuri de argint , cum ar fi bromura , ca rezultat al reacției dintre o soluție de azotat de argint și bromură de potasiu în gelatină umflată . În același mod, iodura sau clorura de argint poate fi obținută prin reacție cu iodură sau clorură de potasiu [6] . Există două metode de sinteză a emulsiilor: amoniac și fără amoniac. Cel mai răspândit este primul dintre ele, în care azotatul de argint este mai întâi transformat în amoniac de argint și abia după aceea într-o halogenură [7] . Halogenura de argint obţinută după emulsionare nu are practic nicio fotosensibilitate [8] . Emulsia rezultată dobândește proprietățile necesare în cursul operațiunilor ulterioare: prima și a doua maturare.
Maturarea fizică constă în menținerea emulsiei fotografice la o temperatură ridicată pentru un anumit timp. De obicei, procesul are loc în rezervoare speciale de gătit cu emulsie din oțel crom-nichel la 40–80 °C , durând de la 10 minute la o oră [9] . În timpul maturizării, are loc o scădere continuă a numărului de microcristale și o creștere a dimensiunii medii a acestora, cauzată de dizolvarea cristalelor mai mici și creșterea celor mai mari datorită acestora [10] . Gelatina fotografică în timpul emulsionării și a primei maturări împiedică microcristalele de halogenură de argint să se lipească și să cadă pe fundul vasului [11] .
După terminarea primei maturări, urmează etapele de gelificare și spălare. În acest caz, emulsia fotografică este mai întâi răcită prin scăderea temperaturii pentru a opri maturarea, apoi este zdrobită în bucăți alungite - „viermi”, care sunt spălate cu apă curentă timp de câteva ore [12] . Clătirea este necesară pentru a îndepărta substanțele secundare: amoniac , nitrat de potasiu , exces de bromură de potasiu și alte substanțe formate în timpul emulsionării. Apa folosită pentru clătire trebuie să fie curată și lipsită de impurități care afectează proprietățile fotografice ale emulsiei [9] . Pentru unele tipuri de emulsii de hârtie foto , spălarea este exclusă din ciclul de producție.
După ce spălarea este finalizată, urmează o a doua etapă de maturare sau chimică. Pentru a face acest lucru, emulsia zdrobită este încărcată în următorul aparat de gătit emulsii, similar cu primul, unde se topește și se amestecă [10] . În timpul procesului, la suprafața microcristalelor de emulsie apar reacții chimice formate în timpul primei maturări. Ele constau în interacțiunea bromurii de argint cu impuritățile conținute în gelatină, având ca rezultat formarea de centre de impurități sau de centre de maturare, care constau în cantități neglijabile de sulfură metalică și de argint . Sub influența temperaturii, centrii de maturare se dezvoltă treptat în centre de fotosensibilitate, a căror prezență determină fotosensibilitatea [9] .
În procesul de coacere chimică, fotosensibilitatea și contrastul emulsiei fotografice cresc brusc . După aproximativ o oră, procesul este oprit, deoarece continuarea acestuia duce la o creștere inacceptabilă a vălului [13] . Adesea, înainte de a doua maturare, la emulsie se adaugă o cantitate mică de aur, datorită căreia fotosensibilitatea acesteia crește de la două la patru ori și, de asemenea, granulația scade. După terminarea celei de-a doua maturări, emulsia este răcită din nou, zdrobită din nou și apoi ambalată în recipiente speciale din oțel inoxidabil [14] . În această formă, emulsia finită este păstrată la o temperatură de 4–6 °C până la aplicarea pe substrat [15] .
Procesul de preparare a emulsiei pentru irigare constă în topirea acesteia în stare lichidă, filtrarea și introducerea următoarelor substanțe [16] :
După ce emulsia atinge parametrii fizico-chimici și sensitometrici specificați , se aplică pe substratul corespunzător cu ajutorul mașinilor de udat și se supune uscării la o temperatură și umiditate strict definite. De o importanță deosebită în timpul uscării este aerul, care este curățat temeinic de praf. Încălcarea regimului de uscare și a duratei acestuia poate avea un efect foarte puternic asupra proprietăților fotografice ale emulsiei și, uneori, poate provoca distrugerea acesteia.
Emulsia finită conține de obicei, în greutate, aproximativ 6% gelatină uscată și 4% halogenură de argint. Pentru fiecare metru pătrat de materiale fotografice negative alb-negru finite, se cheltuiesc 12 până la 15 grame, iar pentru cele pozitive, de la 1,5 până la 8 grame de argint [13] . 1 metru pătrat de fotografie sau film color multistrat conține până la 8 grame de argint [17] .