Ciencias aplicadas I



Lectura 6                                 

VII. CONCEPTO DE IMAGEN LATENTE

1.- ¿Qué es una imagen latente?
Es una imagen invisible formada por unos cuantos átomos de plata que resultan de la descomposición de los halogenuros de plata por acción de la luz. Estos átomos de plata crean núcleos de desarrollo que durante el revelado se amplifican a depósitos visibles.

2.-  ¿Qué son las trampas para electrones (según la teoría de Gurney-Mott)?
Son defectos de los cristales o zonas que se encuentran dentro del cristal de halogenuro de plata o en una partícula sensible de su superficie que funcionan como colectores de electrones.

3.- ¿Qué ocurre con los átomos de bromo liberados durante la formación de la imagen latente? ¿Qué es lo que evita que se recombinen con los átomos de Ag y destruyan la imagen latente?
Loa átomos de bromo son absorbidos por la gelatina, lo que evita que reaccionen.

4.-  ¿Cuál es la función de los agentes reveladores?
Proveer de electrones a los cristales de halogenuros de plata. Los núcleos de imagen latente atraen los electrones del revelador. De manera que no son necesarios los electrones de los iones de bromuro para formar plata metálica a partir de todos los iones de plata del cristal de AgX.

5.- ¿A qué se le llama revelado físico (de la imagen latente)?
Al proceso de revelado en el que el revelador contiene iones de plata en solución que sirven para formar la imagen.
6.- ¿Por qué falla la "Reciprocidad" de una superficie fotosensible cuando se expone, por muy poco tiempo, a una intensidad luminosa muy intensa?
Porque una exposición corta y muy intensa libera muchos electrones con demasiada rapidez que no alcanzan a combinarse con los iones de plata, que son más lentos. Los electrones que no se combinan forman una gran cantidad de depósitos de átomos de plata que son demasiado pequeños para funcionar como catalizadores de revelado. Muchos de estos átomos se forman en defectos del cristal y en zonas de poca energía de su interior en lugar de hacerlo en las zonas sensibles por lo que se requieren exposiciones más largas para que al menos una partícula de imagen latente alcance el tamaño necesario para el revelado.

7.- ¿Por qué falla la "Reciprocidad" de una superficie fotosensible cuando se expone, por un tiempo muy largo, a una intensidad  luminosa muy tenue?
Una exposición prolongada con poca intensidad luminosa produce una liberación de electrones muy lenta que aunque se alojan en las partes sensibles, forman átomos de plata individuales. Éstos son inestables y tienden a liberar el electrón adquirido quedando nuevamente como iones de plata mientras que el electrón se vuelve a combinar con el átomo de halogenuro.

8.- ¿A qué se le llama "solarización"?
A un efecto de inversión de tono que se produce cuando una fotografía se sobreexpone de 500 a 1000 veces de lo normal. Las partes luminosas de la escena quedan menos densas que las sombras. Casi todos los valores de la tonalidad se invierten dando un efecto de imagen positiva en vez de negativa. Debido a la sobreexposición, la gelatina junto al grano se satura pronto y ya no puede recibir bromo. Por lo tanto, las partículas de imagen latente se encuentran rodeadas de gelatina saturada con exceso de bromo que las aísla del revelador, como si se hubiesen formado en el interior del cristal.

9.- ¿Qué es el efecto Sabattier?
Efecto que se logra velando la emulsión durante el revelado con una luz actínica débil. La plata revelada de las zonas brillantes protege a los halogenuros de plata de estas zonas. Los halogenuros de las partes sombreadas, al no tener protección, reciben la luz completa. Después del velado, el revelador actúa más en estas zonas que terminan apareciendo con mayor densidad que las zonas brillantes.


Lectura 5

Eaton, George T; Photographic Chemistry, in Black and White and Color Photography; Morgan & Morgan, Inc., Publishers, 4th Edition 1986 (First Edition Eastman Kodak Company 1957). Capítulos 1, 2 y 3

1.- ¿Cuáles son los pasos fundamentales del procesado fotográfico? Qué ocurre en cada uno de ellos?
Exposición: se provoca la incidencia de luz sobre una material fotosensible, de manera que se afecte su estructura, para formar una imagen latente que pueda convertirse en una imagen visible durante un tratamiento posterior.
Revelado: después de la exposición, el material se pone en contacto con una solución llamada revelador, que convierte la imagen latente en imagen visible.
Fijado: en esta parte del proceso se remueven todas las partículas que no fueron afectadas por la luz, para obtener una imagen permanente.
Lavado: se realiza en agua corriente y es necesario para eliminar los químicos del fijador, de tal manera que no afecten la imagen final.

2.- ¿Cuál fue el primer proceso fotográfico que utilizó un negativo para imprimir imágenes positivas?
El calotipo.

3.- ¿Cómo se prepara la emulsión fotográfica moderna? En qué varía la preparación de una emulsión para imágenes que serán obtenidas por impresión directa de la que será empleada para imágenes obtenidas por exposición y subsecuente revelado de la imagen latente?
Para preparar la emulsión se añade lentamente y con movimientos vigorosos, una solución de nitrato de plata a una solución de gelatina con cloruro de potasio. Con esta operación, lentamente se forman cristales de cloruro de plata. Posteriormente la emulsión se calienta a 90º F y se mantiene a esa temperatura, para que madure y se haga más sensible a la luz. Durante este proceso, los cristales se disuelven y se vuelven a depositar, siendo ahora un poco más grandes y más uniformes. Esta reacción ocurre en presencia de la gelatina, por lo que la sensibilidad de los cristales aumenta considerablemente. Por lo general se agrega más gelatina justo antes de que termine el proceso de maduración. Al terminar esta fase, la  solución se enfría, se tritura y se lava para eliminar los productos químicos no deseados. En este punto, la gelatina se puede almacenar a baja temperatura. En una etapa final, la gelatina pasa por un segundo proceso de maduración en donde se la calienta a una temperatura elevada durante cierto tiempo, lo que produce un aumento de su velocidad y contraste. Posteriormente se agregan otros materiales como endurecedores y sensibilizadores. Por último, la emulsión se coloca sobre un soporte.
Si se requiere una emulsión para impresión directa, hay que agregar mayor proporción de nitrato de plata, y si es para impresión de revelado, se debe procurar un exceso de cloruro.

4.- ¿Qué halogenuros de plata se emplean comúnmente para la preparación de emulsiones fotográficas para materiales negativos?
Bromuro de plata con o sin yoduro de plata.

5.- ¿A qué se le llama una emulsión ortocromática?
Es una emulsión a la que se le agregan químicos orgánicos complejos, para extender su sensibilidad a la región verde del espectro de luz visible.

6.- ¿Qué componentes o agentes incluye una solución de revelador? cual es la función de cada uno de ellos? Indica un ejemplo en cada caso.
Agente revelador: compuesto que reduce los granos expuestos del halogenuro de plata a plata metálica, sin afectar de manera apreciable a los granos no expuestos. Un ejemplo de agente revelador es el metol.
Conservador: es un compuesto que reduce el grado de oxidación provocado por el aire. Esto lo logra combinándose químicamente con los productos de oxidación que se forman al reaccionar el oxígeno del aire con el agente revelador disuelto en agua. Esto previene la formación de compuestos coloreados, manteniendo así, limpio el revelador. El conservador más usado es el sulfito de sodio.
Acelerador: sustancia alcalina que aumenta la actividad de los agentes reveladores. Este aumento se controla con la elección del álcali y el grado de alcalinidad que éste genera en el revelador. Los aceleradores más usados son el bórax, el carbonato de sodio y el hidróxido de sodio.
Agente restringente o inhibidor: se usa para retardar la acción del agente revelador sobre los halogenuros de plata no expuestos y así evitar el velo. El más usado es el bromuro de potasio.


Lectura 4

Eldred, Nelson, R; Chemistry for the Graphic Arts; Graphic Arts Technical Foundation, Pittsburg 1992. 

Capítulo 1:
- Diferencia entre una mezcla y un compuesto.
En un compuesto los elementos están químicamente combinados en una proporción específica, mientras que en una mezcla los elementos están unidos físicamente y pueden estarlo en cualquier proporción.

- Menciona un ejemplo de anión complejo y uno de catión complejo.
anión complejo: nitrato, NO3-
catión complejo: amonio, NH4+

- Menciona un ejemplo de una reacción de oxidación-reducción.
La oxidación del hierro en la que el oxígeno del aire  se combina con el hierro y forma óxido de hierro. El hierro pierde electrones y por tanto se oxida y el oxígeno se reduce al ganar los electrones.


Capítulo 4:

-Cómo se prepara una emulsión fotográfica? Qué función cumple la gelatina?
Primero se hace una solución de gelatina del 1% al 5% y se le agrega una cantidad suficiente de algún halogenuro para hacer una solución al 10%. En otro contenedor, se disuelve nitrato de plata en agua. Ambas soluciones se calientan a 70-90º C y posteriormente,  la solución de nitrato de plata se vacía lentamente en la de gelatina con halogenuro. La gelatina sirve como una coloide protector que hace que el halogenuro de plata se distribuya uniformemente quedando en suspensión.

- Cuál es la relación entre el tamaño de los cristales fotosensibles de AgX y la "velocidad" o sensibilidad de una emulsión fotográfica?
El tamaño de las partículas del halogenuro de plata afecta la sensibilidad de la emulsión. Si son pequeñas la sensibilidad es baja. Con partículas mayores aumenta la sensibilidad. 


- Cuál es la sensibilidad espectral (natural) de los halogenuros de Ag (sin sensibilizadores espectrales)?
Los halogenuros de plata son sensibles a la radiación ultravioleta pero no lo son mucho al espectro de luz visible; es por ellos que se les agrega sensibilizadores espectrales.


Lectura 3

WALLS, H.J. and ATTRIGE, G.G. BASIC PHOTO SCIENCE: HOW PHOTOGRAPHY WORKS. Focal Press. Páginas 65 – 92

¿Qué es la adsorción?
Es un proceso por el cual la fuerza de cohesión de las partículas de la superficie de un sólido atraen y retienen fuertemente moléculas vecinas, ya sean moléculas de gases, líquidos o sustancias disueltas. La adsorción no es un proceso químico sino físico por lo que es más efectiva cuando el sólido tiene una superficie mayor a su grosor.

¿Cuál es la relación entre: frecuencia, longitud de onda y quantum de una onda electromagnética?
A mayor frecuencia de una onda menor es la longitud de onda y mayor el quantum.

Qué dice la Ley Bunsen-Roscoe?
La magnitud de una reacción fotoquímica es proporcional a la intensidad de la luz multiplicada por el tiempo de exposición.

¿Qué es un fotón?
Partícula de luz o quanto de energía.

¿Cuáles son las ventajas de los sistemas fotosensibles basados en compuestos de Ag respecto a otros sistemas?
Facilidad de uso, estabilidad de la imagen, posibilidad de fijar la imagen para prevenir cambios químicos y alta sensibilidad.

¿Para qué se utilizan las mezclas de halogenuros de Ag?
El cloruro de plata se usa en papeles lentos de contacto. El bromuro de plata se usa en las emulsiones de negativos y en papeles rápidos para ampliación. El yoduro de plata se usa en pequeñas cantidades junto con bromuro de plata en emulsiones rápidas para negativos. El cloruro y el bromuro de plata también se usan en diversas proporciones en los papeles fotográficos.

¿Qué es la maduración de Ostwald (ripening), en relación a la preparación de emulsiones de AgX/gelatina?
Es un proceso que consiste en mantener la emulsión derretida para que los cristales pequeños se disuelvan y los mayores crezcan.


Lectura 2

BRILL, Thomas B. LIGHT, ITS INTERACTION WITH ART AND ANTIQUITIES. Plenum Press. NY, 1980. Páginas 11- 14 y 247 – 261

1- ¿Cuál es la relación entre la longitud de onda y la energía de los diferentes tipos de radiaciones del espectro electromagnético?
Conforme aumenta la longitud de onda disminuye su energía.

2- ¿Qué ocurre cuando se dispersa la luz?
La luz blanca se descompone en colores, es decir en diferentes longitudes de onda. Hay seis intervalos de longitud de onda visibles que son: rojo, anaranjado, amarillo, verde, azul y violeta.

3- ¿Por qué se dice que es Fox Talbot el padre de la fotografía moderna (y no Daguerre)?
Porque en el proceso inventado por Daguerre, se obtenía un positivo, mientras que el proceso desarrollado por Talbot permitía la obtención de un negativo y a partir de éste, un positivo, que es el sistema que se siguió utilizando. Además, Talbot introduce el revelado de la imagen latente con un agente reductor (ácido gálico).

4- ¿Qué forma adoptan los cristales fotosensibles de AgCI y AgBr?
Son cúbicos de cara centrada.

5- ¿Cuál es la ventaja (en términos de fotosensibilidad) de los cristales de AgX multifacéticos?
El número de facetas del cristal está relacionado con su sensibilidad a la luz. La sensibilidad aumenta con el número de facetas.

6- ¿Cuál de los tres tipos de halogenuros de Ag es el más soluble en agua?
El de Cloruro

7- ¿A qué se le llama un “cuerpo halogenuro” (halide body)?
Cristal rodeado de halogenuros que se usa en material para revelado.
Las cargas positivas o negativas crean repulsión electrostática, previenen la fusión de las partículas y favorecen la formación de estos cuerpos que son necesarios para la adecuada formación de la imagen.

8- ¿Qué tipo de interacción establecen los cristales fotosensibles de AgX con la gelatina?
La gelatina se acumula en la superficie de los cristales  y forma complejos de gelatina-halogenuro de plata. Esta reacción protege a los granos de halogenuro de plata y previene su coagulación. Por otra parte, la gelatina contiene trazas de impurezas que al parecer actúan como sensibilizadores debido a las cragas electrostáticas en la superficie de los cristales de AgX y de los grupos amino y ácido de la proteína de la gelatina.

9- ¿Cómo afectan las impurezas de S que se encuentran en la gelatina a la fotosensibilidad de los cristales de AgX?
Las impurezas de azufre reaccionan muy rápido con la plata para formar sulfuro de plata que puede actuar como sensibilizador.

10- incide sobre los cristales fotosensibles de AgX?
AgX + hv ® Ag + X

11- ¿Qué son los centros sensibles (sensitivity centres) en los cristales fotosensibles de AgX?
Son zonas en la superficie y dentro del cristal que facilitan la captura de foto electrones (electrones liberados por los halogenuros durante la exposición) y la subsiguiente combinación de éstos con los iones de Ag intersticiales que migran al sitio de colección de electrones.


12- ¿Por qué se dice que el cristal fotosensible de AgX se comporta como un fotoconductor al exponerse a la luz?
Porque cuando el cristal de halogenuro de plata absorbe luz los electrones de los iones de halogenuro pasan de la banda de valencia a la banda de conducción.  Una vez aquí, los electrones pueden moverse libremente.



Lectura 1

HENDRIKS, Klaus B.; Thurgood Brian; Iraci, Joe; Lesser, Brian; Hill, Greg. FUNDAMENTALS OF PHOTOGRAPH CONSERVATION: A STUDY GUIDE. National Archives of Canada.

¿Cuándo se introdujo el fijador? ¿Cuál fue la relevancia de este hallazgo?
En 1839 Herschel utilizó el tiosulfato de sodio para fijar las imágenes. El tiosulfato se combina con las sales de plata no expuestas para formar compuestos solubles en agua que luego se eliminan durante el lavado, dejando intacta la imagen de plata. Con esta técnica logró que las imágenes ya no se ennegrecieran, lo cual fue fundamental para el desarrollo de la fotografía.

¿Cuál es la diferencia (en términos de tamaño y morfología) de las partículas de plata de las imágenes producidas por impresión directa y las de las imágenes obtenidas por exposición y subsecuente revelado de la imagen latente?
Las partículas de plata de los papeles para impresión directa son muy pequeñas, mientras que las partículas obtenidas por revelado de la imagen latente forman filamentos de plata metálica.

¿Cuál es la relación entre el tamaño de las partículas de plata de una imagen y su tonalidad?
Las partículas de plata pequeñas dan tonos cálidos y la plata filamentaria da tonos más fríos.

¿Cuáles son las ventajas de la gelatina como emulsionante/aglutinante de los cristales de AgX precursores de las partículas de plata que forman la imagen?
Las propiedades de la gelatina permiten procesar en agua emulsiones secas y facilita la manufactura de emulsiones sensibles. La gelatina protege los halogenuros de plata,  absorbe agua rápidamente y al calentarse se disuelve formando una solución con el agua; en ella los halogenuros de plata permanecen en suspensión y pueden crecer sin coagularse. Si la gelatina tibia no se diluye mas del 1% se puede colocar sobre un soporte y al secar formará una fuerte capa semisólida. Otra ventaja de la gelatina es su capacidad de absorber agua y químicos y posteriormente secarse de nuevo, lo que facilita los procesos de revelado. La gelatina tiene varias ventajas como aglutinante: en el inicio de la fotografía, algunos componentes de la gelatina incrementaban la sensibilidad de los cristales de plata. las propiedades físicas de la capa de gelatina pueden modificarse; también ayuda a estabilizar la imagen latente al aceptar los halógenos liberados como parte del proceso de formación de la imagen latente; ayuda a aislar los cristales de plata no expuestos durante el proceso de revelado; es transparente, prácticamente  incolora y no tiene grano. Por último, al provenir de colágeno animal, es fácil de obtener y no se deteriora fácilmente.