Schnellkurs zur Theorie der klassischen Schwarzweiß-Fotografie
Experimente:
Versuch: Wir entwickeln ein Schwarzweiß-Foto
Fotos sind Bilder, deren Schwärzung auf fein verteiltem
Silber beruht.
Bei der Fotografie nutzt man die Lichtempfindlichkeit von Silberbromid aus,
dessen Kristalle sich in einer Emulsion auf einem Film oder Papier befinden.
Belichtet man das Silberbromid, so wird dieses in einer inneren Redoxreaktion in ein Silberatom
und ein Bromatom aufgespalten:
AgBr + Lichtenergie > Ag + Br
Es entsteht ein verborgenes ("latentes") Silberbild.
Um daraus ein sichtbares Silberbild zu machen, muss an den Stellen, wo sich die Silberatome
befinden, wesentlich mehr Silber gebildet werden. Das erreicht man, indem man einen Teil des umgebenden
Silberbromids zu Silber reduziert.
Dieser Entwicklungs-Vorgang findet nur in dem Silberbromidkristall statt, der das
Silberatom des latenten Silberbildes enthält. Denn diese Redoxreaktion wird durch Silber katalysiert.
Da sich während der Redoxreaktion ständig mehr Silber bildet, handelt es sich hierbei um eine
Autokatalyse. Das erkennst du, wenn du beim
Entstehen des Bildes zuschaust: Erst bilden sich ganz langsam erste Bildkonturen, die sich dann
lawinenartig einschwärzen.
Als Reduktionsmittel (Entwicklersubstanz) nimmt man z. B. Hydrochinon (abgekürzt QH2).
Dieses wird von den Silber-Ionen zu Chinon (abgekürzt Q) oxidiert:
Oxidation: QH2 > Q + 2 H + + 2 e-
Reduktion: 2 Ag+ + 2 e- > 2 Ag
Redoxreaktion: QH2 + 2 Ag+ > 2 Ag + Q + 2 H+
Dieses Silberbild ist wegen des restlichen Silberbromids noch lichtempfindlich. Zum Fixieren wird das überschüssige Silberbromid unter Komplexbildung aus dem Film herausgelöst. Dazu dienen Komplexbildner wie Thiosulfat (Fixiersalz).
AgBr + 2 S2O32- > [Ag(S2O3)2]3- + Br -
Nun ist das Bild nicht mehr lichtempfindlich und kann bei Tageslicht betrachtet werden.
Abschließend wird der Film oder das Bild gut gespült und getrocknet.
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