CC BY
30
О. А. Исхаков, А. С. Хабибуллин
СУПЕРАДДИТИВНОСТЬ ПРОЯВЛЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ
В ФИКСИРУЮЩЕМ ПРОЯВИТЕЛЕ
ПРИ ОБРАБОТКЕ РАДИОГРАФИЧЕСКИХ ТЕХНИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
(НА ПОЛИМЕРНОЙ ОСНОВЕ)
Ключевые слова: супераддитивность, неразрушающий контроль, фиксирующий проявитель, радиографические плёнки.
В развитие исследований специальных процессов обработки радиографических технических плёнок[1,2], предназначенных для неразрушающего контроля и технической диагностики сварных швов на магистральных нефтегазопроводах исследованы особенности синергизма проявляющих веществ при обработке таких материалов в условиях одновременного проявления и фиксирования (монованны).
Keywords: superadditivity, the nondestructive control, fixing developer, radiographic films.
In development of researches of special processes of processing of radio graphic technical films [1,2.], intended for nondestructive control and technical diagnostics of welded seams on the main pipelines of oil and gas features a synergism showing substances are investigated at processing of such materials in the conditions of a monobath.
Постановка задачи
Явление синергизма проявляющих веществ, которое в теории и практике фотопроцесса принято называть супераддитивностью, известно давно и получило широкое распространение в практике химико-фотографической обработки галоидосеребряных материалов [3,4]. В то же время из теории и практики применения синергизма известно, что величина его существенно зависит от ряда факторов, прежде всего таких, как суммарная концентрация синергистов в системе и соотношение их концентраций. В связи с этим нами был проанализирован ряд рецептур супераддитивных фенидон-гидрохиноновых проявителей [5]. Целью этого анализа было выявление предполагаемого предпочтительного соотношения гидрохинона (ГХ) и фенидона (Ф), в рецептурах, если таковое вообще существует. Результат сопоставления рецептур представлен в табл. 1. При этом строки таблицы ранжированы по возрастанию отношения ГХ/Ф.
Анализ приведенных данных показывает, что концентрационные пределы обоих синергистов колеблются в очень большом интервале и при том совершенно хаотично, также как и их соотношения. Поэтому далеко не все приведённые рецептуры могут быть признаны равноценными по величине эффекта супераддитивности и не могут служить даже приблизительным ориентиром для формирования рецептуры фиксирующего проявителя, предназначенного для химико-фотографической обработки радиографических технических плёнок при проведении неразрушающего контроля сварных швов.
ГХ, г/л Ф, г/л стр в [4] ГХ/Ф
1 2 3 4
20 5 97 4.0
0.25 0.05 40 5.0
1.2 0.2 95 6.0
2 0.3 96 6.7
15 2 124 7.5
5 0.6 110 8.3
5 0.6 110 8.3
0.5 0.05 91 10.0
2 0.2 86 10.0
20 1.5 136 13.3
16 1 87 16.0
30 1.5 162 20.0
12 0.5 117 24.0
5 0.2 89 25.0
8 0.25 124 32.0
3.5 0.1 42 35.0
6 0.1 88 60.0
С учётом этого становится очевидной необходимость определения величины синергического эффекта для различных соотношений применяемых нами гидрохинона и метил-фенидона (МФ), тем более, что особенности обработки в монованне также могут оказать своё влияние на конечный результат. В отличие от классической методики нахождения концентрационных границ проявления синергизма по скорости проявления [3], нами избран метод определения синергических эффектов по величине оптической плотности, образовавшейся за тот промежуток времени, в течение которого фиксируюший проявитель автоматически завершает процесс обработки.
Экспериментальная часть
Рентгеновскую пленку РТ-1 подвергали экспонированию на сенситометре ФСР-41, при цветовой температуре лампы сенситометра 28500 К, без фильтров с выдержкой 1/20 сек. Затем следовала обработка в фиксирующем проявителе при 200 С в течение 15 мин., промывка проточной водой 5 - 7 мин. и сушка.
Состав фиксирующего проявителя:
Трилон Б 5,0 г
Метилфенидон - в соответствии с условиями опыта Гидрохинон - в соответствии с условиями опыта Сульфит натрия (б/в) 40,0 г Гидроксид калия 20,0 г Тиосульфат натрия 45,0 г
Вода до 1 л
Оптические плотности на сенситограммах определяли на денситометре ДФЭ-10.
Результаты и их обсуждение
Влияние МФ на оптическую плотность. Концентрация ГХ в базовом рецепте составляла 20 г/л, а концентрацию МФ варьировали в интервале от 1 до 5,5 г/л. Полученные сенситометрические показатели представлены в табл. 2.
Таблица 2 - Влияние МФ на сенситометрические показатели
[МФ],г/л МФ/ГХ во,85 У йо, Б
1,00 0,05 80 3,8 0,49
1,50 0,075 80 4,0 0,70
2,00 0,1 82 4,0 0,54
2,50 0,125 100 4,0 0,70
3,00 0,15 100 3,7 0,68
3,50 0,175 110 3,9 0,66
4,00 0,2 110 3,9 0,64
4,50 0,225 108 3,9 0,67
5,50 0,25 108 3,9 0,81
Уже из данных таблицы видно, что при средних значениях МФ/ГХ наблюдается некоторый экстремум чувствительности, который свидетельствует о наличии искомого эффекта. Но намного нагляднее влияние соотношения МФ/ГХ на достигаемую оптическую плотность D показывают зависимости й = ДМФ/ГХ), представленные на рис.1. Анализ се-
□ , Б 6
5
4
3
2
1
О
О 0.1 0.2 МФ/ПХ
Рис. 1 - Распределение оптической плотности по полям сенситограммы в зависимости от соотношения [МФ] и [ГХ] ([ГХ] = 20 г/л, верхняя кривая соответствует пятым полям, нижняя - шестнадцатым)
мейства этих кривых выявляет их очень характерную и важную особенность: на всех полях всех сенситограмм при соответствующих значениях МФ/ГХ хорошо видны одни и те же как минимумы, так и максимумы. Например, чёткий максимум прослеживается при МФ/ГХ ~ 0,125, а также и при ~ 0,28, тогда как при соотношении около 0,23 виден минимум. Аналогичный вид кривых был получен и при концентрации ГХ 40 г/л (рис. 2). Другое наблюдение связано с тем, что отмеченная супераддитивность по-разному проявляется в зависимости от величины экспозиции. Так, в слабоэкспонированных участках (т.е. «тенях» изображения) эффект значительно слабее, чем в «светах».
Влияние ГХ на оптическую плотность. Концентрация МФ в базовом рецепте составляла 1,5 г/л, а концентрацию ГХ варьировали в интервале от 5 до 55 г/л. Полученные сенситометрические показатели представлены в табл. 3.
Зависимости оптической плотности от концентрации ГХ в составе монованны представлены на рис. 3. Отличие этой серии опытов состоит в существенно более высокой
Рис. 2 - Распределение оптической плотности по полям сенситограммы в зависимости от соотношения [МФ] и [ГХ] ([МФ] = 40 г/л, верхняя кривая соответствует пятым полям, нижняя -шестнадцатым)
Рис. 3 - Распределение оптической плотности по полям сенситограммы в зависимости от соотношения [МФ] и [ГХ] ([МФ] = 1,5 г/л, верхняя кривая соответствует пятым полям, нижняя - шестнадцатым)
суммарной концентрации проявляющих веществ, что позволило более детально исследовать область низких значений МФ/ГХ. В этой области, как и в предыдущих случаях, также видны достаточно резкие синхронные колебания оптических плотностей, хорошо заметные даже на нижних кривых, которые соответствуют минимальным плотностям сенситограмм.
Таким образом, проведенные эксперименты позволили выявить существенные особенности эффекта супераддитивности МФ и ГХ в условиях одновременного проявления и фиксирования, состоящие в том, что он имеет место только в сравнительно узких границах соотношений МФ и ГХ, причём положение границ зависит от суммарной концентрации синергистов.
[ГХ],г/л МФ/ГХ So,85 Y Do, Б
0,5 0,300 65 2,3 0,44
1,0 0,150 95 3,7 0,47
1,5 0,100 95 3,7 0,49
2,0 0,075 85 3,8 0,49
2,5 0,060 100 4,0 0,51
3,0 0,050 110 4,0 0,54
3,5 0,043 110 4,0 0,59
4,0 0,038 112 4,0 0,61
4,5 0,033 115 4,0 0,64
5,0 0,030 105 4,0 0,64
5,5 0,027 110 4,0 0,61
Литература
1. Шарабанов, А.А. Усиление изображений на галогенсеребряных радиографических фотоматериалах / А.А.Шарабанов, В.К. Калентьев, О.В. Михайлов // Вестн. Казан. технол. ун-та. - 2006. -№ 6. - С. 5-9.
2. Шарабанов, А.А., Усиление фотографического изображения на галогенсеребряных регистрирующих материалах / А.А. Шарабанов, В.К. Калентьев, О.В. Михайлов. // Вестн. Казан. технол. ун-та. 2006. - № 6. - С. 20-36.
3. Джеймс, Т.Х. Теория фотографического процесса / Т.Х. Джеймс. - Л.: Химия, 1980. - 672 с.
4. Шапиро, Б.И. Теоретические начала фотографического процесса / Б.И. Шапиро. - М.: Эдитори-ал УРСС, 2000. - 288 с.
5. Микулин, В.П. Фотографический рецептурный справочник / В.П. Микулин. - М.: Искусство, 1969. - 165 с.
© О. А. Исхаков - канд. хим. наук, доц. каф. технологии полиграфических процессов и кинофотоматериалов КГТУ, oai@kstu.ru; А. С. Хабибуллин - - канд. хим. наук, проф. зав. каф. технологии полиграфических процессов и кинофотоматериалов КГТУ.
