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Aufgabe: Erstellen eines Photogramms/
Materialien: 4 Wannen, Photopapier, Schablone, Entwicklerlösung, Fixierlösung, Speiseessig, Wasser, 4 Papierklammern
Skizze:
Photopapier mit Schablone Entwicklerwanne Stoppbad Fixierbad Wasserbad
Versuchsdurchführung: Als erstes haben wir die vier Wannen vorbereitet und jeder Wanne eine Klammer zugeordnet. Eine Wanne mit Entwicklerlösung, eine mit dem Stoppbad (Wasser mit einem Schuß Essig), eine Wanne mit Fixierbad, und ein Wasserbad. Anschließend haben wir das Labor abgedunkelt und nur Rotlicht eingeschaltet. Danach konnte man das Photopapier aus einem Umschlag herausholen. Auf das Photopapier haben wir dann die Schablone gelegt und mit den Händen so fixiert, daß sie nicht verrutscht. Mit dem Photopapier sind wir dann auf den Notweg gegangen und haben dort das Photopapier mit der Schablone in der Sonne belichtet. Nach circa einer Minute sind wir dann wieder ins abgedunkelte Labor gegangen.
Dort haben wir dann die Schablone vom Papier entfernt, und das Papier kurz mit Schwung in den Entwickler getan. Als das Photopapier vollständig mit der Entwicklerlösung benetzt war, haben wir es für ungefähr 2 Minuten in das Stoppbad und von da aus für ungefähr 10 Minuten in das Fixierbad getan. Zuletzt haben wir das fixierte Bild in das Wasserbad gelegt und anschließend zum Trocknen aufgestellt.
Beobachtung: Als wir das Photopapier in der Sonne belichtet haben, hat es sich an den unbedeckten Stellen langsam hellbraun gefärbt. Während wir das Photopapier in den Entwickler taten, haben sich die vorher hellbraunen Stellen mehr oder weniger - je nach dem wieviel Entwickler an der Stelle hatte wirksam werden können - dunkelgrau gefärbt. Diese Dunkelgraufärben hörte auf, als wir das Papier nach dem entwickeln in das Stoppbad packten.
Erklärung:
Belichtung: Voraussetzung für den Ablauf eines photographischen Prozesses ist das Vorhandensein einer lichtempfindlichen Schicht, eine Emulsion feiner Silberhalogenid-kristalle in Gelatine, die auf dem Schichtträger Papier fixiert ist. Durch die Belichtung entsteht auf der lichtempfindlichen Schicht zunächst das latente Bild in zwei Phasen, im Elektronen- und Ionenprozeß. Dem Elektronenprozeß liegt der lichtelektrische Effekt zugrunde: Ein von Materie absorbiertes Lichtquant ist in der Lage, ein Elektron aus dem festen Kristallgitter zu lösen und frei beweglich zu machen (sofern die Energie des Lichtquants größer ist als die Ablösearbeit des Elektrons). Beim Silberbromid, dessen Kristallgitter aus negativ geladenen Bromidionen Br - und positiv geladenen Silberionen Ag+ aufgebaut ist, genügt die Energie des sichtbaren Lichts, um dem Bromidion sein Valenzelektron e zu entreißen:
Br - + h v Br + e (dabei ist h v die Energie des Lichtquants)
Das freie Elektron e wandert im Kristallgitter und wird von einem Silberion Ag+ gebunden und als Ausgleich der Ladungen zur Bildung metallischen Silbers genutzt:
Ag+ + e Ag.
Die winzigen Mengen Silber, die bei der Belichtung frei geworden sind, ergeben das latente Bild. Das freigewordene elementare Brom wird durch die Gelatine gebunden (bräunliche Färbung).
Entwicklung: Das latente Bild wird erst durch die Entwicklung sichtbar. Bei der Entwicklung wird durch das in der Entwicklerlösung befindliche Reduktionsmittel das Silberbromid an den Stellen zu elementarem Silber reduziert, an denen sich die Entwicklungskeime befinden (Schwärzung der belichteten Stellen). Die Entwicklersubstanz gibt als Reduktionsmittel Elektronen ab, die von den Entwicklungskeimen aufgenommen werden. Als Entwickler wird meist Hydrochinon verwendet:
2 AgBr + HO-C6H4-OH 2 Ag + 2 Br + O=C6H4=O + H2O
Stoppen: Die Essigsäurelösung stoppt den Entwicklungsprozeß, indem sie die anhaftenden Alkalireste neutralisiert.
Fixieren: Da die lichtempfindliche Schicht noch das gesamte unbelichtete Silberbromid enthält, muß sie, um lichtbeständig zu sein, fixiert werden. Das unbelichtete Silberbromid wird in einem sauren Fixierbad herausgelöst. Der wirksame Bestandteil ist Natriumthiosulfat Na2S2O3, das im Überschuß mit dem Silberbromid leichtlösliche Komplexe bildet:
3 Na2S2O3 + 2 AgBr Na4[Ag2(S2O3)3] + 2 NaBr
Nach dem Fixieren und Auswaschen im Wasserbad erhält man lichtbeständiges Abbild (Photogramm).
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