Quimica fotografica

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Mineralogía 2018[pic 2]

Actividad experimental: Química fotográfica

Autor:  Agustín Peralta

Marco teórico:

La fotografía tuvo sus comienzos con Schulze, quien a principios del siglo XVIII, mediante una serie de experimentos logro deducir que el nitrato de plata era sensible a la luz.

¿Cómo se dio cuenta? Calentó el nitrato de plata nitrato y descubrió que no se oscurecía, por lo cual pudo descartar el calor como oscurecedor del nitrato de plata. Noto que un frasco de vidrio que contenía  de plata cambio de color por el lado del frasco que daba a la ventana, por lo que ideo el siguiente experimento: tapo una parte de una botella que contenía nitrato de plata, y la otra parte la dejó descubierta y expuesta a la luz. Observo que donde no fue expuesta a la luz permanecía blanca, y en el que estaba expuesta oscurecía.

Lo que descubrió Schulze, aunque no lo sabía, es que la energía que aportaba la luz al nitrato de plata es suficiente para que la plata se reduzca a plata elemental. A partir del conocimiento de que el nitrato de plata es fotosensible se fue desarrollando la fotografía.

En el comienzo de la fotografía, no había una cámara fotográfica que nos saque una foto. ¿Cómo se tomaba una “fotografía”? se generaba un fotograma, a partir de una suspensión fotográfica^[1] que era sometida a la acción de luz. Un fotograma es una imagen impresa químicamente en el papel o en la película fotográfica.

Para lograr el fotograma hay varias técnicas, una de ellas es la que se llama “técnica del papel salado”, se denomina así debido que sobre la superficie del papel se extiende una solución que está compuesta por gelatina sin sabor sal de mesa y citrato de sodio, la sal de mesa es la que le da el nombre a la técnica. La gelatina que sirve de soporte para contener los iones que luego reaccionaran, debe estar extendida muy homogéneamente sobre el papel, el cual se debe dejar secar.

A continuación se debe extender una solución de nitrato de plata, mientras mayor cantidad de veces se haga el extendido mayor será la concentración de cationes plata que tendrá el papel salado. Al agregar el nitrato de plata se debe tener la precaución de trabajar con luz muy tenue o luz roja. ¿Por qué luz roja? Debido a que su longitud de onda (por el orden de los 700 nm) se encuentra en uno de los extremos del espectro visible para el ojo humano, por lo que podemos ver con ella, no tiene la energía suficiente para reducir la plata catiónica a plata.

Al agregar nitrato de plata al papel salado, se genera cloruro de plata (también fotosensible)

Na+ + Cl- + AgNO3 → AgCl (S) + NaNO3[pic 3][pic 4]

       Fotosensibles

Por lo que decimos que el papel se fotosensibilizó.

Al exponer a la luz el papel fotosensible, se formara plata oscureciendo toda parte que está expuesta a la luz. El cloruro de plata está distribuido en la gelatina, en esta distribución se generan vacancias^[2] en la red cristalina, por lo que hay pequeños lugares donde la electro neutralidad no se cumple (la red cristalina entera si mantiene la electro neutralidad) y al incidir la luz, se logra reducir el catión plata a plata en su estado elemental. Generando el fotograma. En este los objetos opacos aparecen nítidamente definido, los semitransparentes en tonos de gris que dependen de su grado de opacidad.

Al fotograma generado hay que sacarlo de la luz después de cierto tiempo de exposición debido a que el catión plata seguirá reaccionando hasta completar la reacción. Al obtener el fotograma se lo somete a varios pasos para eliminar los restos de cloruro de plata de modo que de ser expuesto a la luz no continúe reaccionando. Primero se lo lava con agua para eliminar cloruro de plata. Luego se lo sumerge en una solución de tiosulfato de sodio el cual actúa como ligando de cationes metálicos y forma un complejo que tiene una alta constante de formación, lo suficiente como para desplazar el equilibrio del cloruro de plata y hacerlo soluble en agua, por lo que en el último paso se lava nuevamente para eliminar lo que resta de cationes plata. Finalmente obtenemos el fotograma definitivo.

Von Helmholtz en 1821 planteo la teoría de que el ojo humano puede percibir todos los colores de la realdad por medio de 3 canales: rojo, verde y azul. Su conclusión estaba basada en documentación experimental que concluía que los conos, responsables de la percepción del color, producía tres derivados diferentes de la vitamina A (retinol, retinal, rodospina) cada vez que eran excitados por un determinado color.

Basado en la teoría Young-Helmholtz, Maxwell demostró que mezclando luz roja, verde y azul en diferentes proporciones se podían producir todos los colores y en 1861 produjo la primera fotografía en color valiéndose de filtros (rojo, verde, y azul).

Materiales:

• Papel secante.
• 2 pinceles.
• Bandejas plásticas.
• Negativos fotográficos, objetos opacos, encajes.
• Vasos de precipitado.
• Balanza.
• Probeta de 250 mL.
• Espátulas.
• Vidrios.

Reactivos:

Solución A:

• 4 g de sal común de mesa.
• 2 g de citrato de sodio.
• 2 g de gelatina sin sabor.
• 200 mL agua destilada.

Solución B:

• Solución acuosa de Nitrato de plata 10%m/V.

Solución C:

• Solución acuosa de tiosulfato de sodio 16% m/V (solución de fijado).

Protocolo

1. Preparación solución A

Se disuelve la gelatina sin sabor en agua tibia (40°C). Luego agregar la sal de mesa (NaCl) y el citrato de sodio (trisodio; 2-hidroxipropano-1, 2,3-tricarboxilo, di hidratado) hasta disolución completa. La gelatina sirve de soporte para los iones, además evita que estos penetren profundamente en las fibras del papel.

El citrato de sodio alcaliniza la solución A.

1. Salado del papel

La solución A se extiende sobre el papel, para lograr una capa fina de gelatina con iones Cl- y Na+. Luego se deja secar. Obteniendo el papel salado.

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