顯影是將膠片感光後形成的潛影,轉換成可見銀影的化學反應過程。
顯影方法有兩種:一種是物理顯影,即把顯影液中的銀離子作為還原銀來源的顯影方法;一種是化學顯影,即把感光乳劑中的銀離子作為還原銀來源的顯影方法。實際應用的全部為化學顯影。
對感光滷化銀具有適當還原作用的溶液,稱為顯影液。通常顯影液包括顯影劑、保護劑、促進劑、抑制劑和溶劑等5種成分。
1.顯影劑
(1)分類:顯影劑分為無機顯影劑和有機顯影劑,X線照片衝洗全部用有機顯影劑。
(2)顯影劑化學結構與顯影劑作用的關係:有機顯影劑大多屬於芳香族化合物,其化學結構與顯影作用有很大關係。
(3)常用顯影劑
①米得:化學名稱為對甲氨基酚硫酸鹽。為無色或微灰色針狀結晶體,易溶於水,難溶於乙醚和乙醇,在含有亞硝酸鈉或鹼性溶液中溶解度較小。
米得是強力顯影劑,顯影能力約為對苯二酚的20倍。對溶液pH值的要求不嚴格,在中性溶液中也可顯影,其顯影誘導期短。
②對苯二酚:別名海得。化學名稱為對苯二酚。為無色或微灰褐色針狀或柱狀結晶體,易溶於水。為弱性顯影劑,但與米得或菲尼酮組合使用時,有很好的超加合性。對苯二酚的顯影誘導期長,顯影速度慢,而且顯影能力與效果受溫度、溴離子濃度,pH值影響很大。
③菲尼酮:化學名稱為1-苯基-3吡唑烷酮。為板狀或針狀結晶體,常溫下不易溶於水,易溶於弱鹼溶液或乙醇。
菲尼酮本身是一種中等活性顯影劑,它與其他顯影劑形成超加合性。菲尼酮顯影作用表明,它在大多數情況下無顯影誘導期,顯影出痕快。它與對苯二酚的組合顯影液(PQ型),現已為X線照片顯影液中主導類型,具有良好的顯影效果。
2.保護劑
常用的保護劑為亞硫酸鈉。
顯影液中保護劑的作用有3點:
(1)防止顯影劑氧化:顯影劑在無亞硫酸鈉的狀況下,被空氣中的氧和溶解於顯影液中的氧氧化,失去顯影能力。當加入亞硫酸鈉時,因亞硫酸鈉與氧的親合力大於顯影劑,故反應生成硫酸鈉,從而保護了顯影劑。
(2)防止照片汙染,並具穩定顯影作用:亞硫酸鈉可與顯影劑的氧化產物(如苯醌)反應,生成無色的、無汙染性的新的弱顯影劑。
(3)溶解滷化銀,具有微粒顯影作用。
3.促進劑
多數顯影劑在中性溶液中不起顯影作用或顯影作用很小,只有在鹼性溶液中才有較強的顯影能力。X線照片顯影液中,常用的促進劑有碳酸鈉、氫氧化鈉、偏硼酸鈉等。
4.抑制劑
抑制劑的主要作用是防止照片灰霧的產生,因此也稱為防灰霧劑。常用的抑制劑有溴化鉀及有機防灰霧劑等。
(二)顯影的化學反應顯影劑與滷化銀在顯影液中進行的主要反應為氧化還原反應。滷化銀在顯影液中電離成銀的陽離子(Ag+)和滷族元素的負離子(Br-);同時,顯影劑在顯影液中電離成顯影劑負離子(C6H4O2-)和氫的陽離子(H+)。顯影劑與滷化銀在反應中進行電子交換。銀的正離子得到顯影劑負離子得到電子,而中和成中性的銀原子。同時,顯影劑的陽離子(H+)從滷化銀的滷族負離子得到電子,而成為氫溴酸。這一氧化還原反應中,滷化銀被還原,顯影劑被氧化。
(三)顯影處理1.顯影溫度的影響 顯影溫度對X線照片影像效果影響很大,手工衝洗顯影溫度在18~20℃,自動衝洗機顯影溫度在34℃左右,高於預定溫度。乳劑受到的影響:顯影劑活性加大;顯影作用增強;顯影液的疲勞度加速;影像顆粒性惡化;灰霧增加;乳劑膜鬆軟;膠片易劃傷。
2.顯影時間 顯影時間根據顯影液配方特性、衝洗加工方式而異。顯影時間延長時,膠片將受以下影響:影像密度增大;灰霧增加;影像顆粒性惡化;對比度在初期增加,延長時低下;感度初期增加;延長時低下。
3.顯影液的攪拌 顯影液攪拌實質是增加了顯影劑動能,加快了顯影速度,攪拌的另一目的是防止膠片之間在顯影過程中相貼,造成顯影的局部不均勻。
4.顯影液的疲勞 顯影液疲勞將造成影像密度降低,對比度下降。與新液相比,由於處理膠片造成疲勞顯影液的變化是:顯影液量減少;顯影劑減少;保護劑減少;pH值下降;溴離子濃度增加。
顯影液放置時間久,產生疲勞的變化是:顯影劑減少(空氣氧化);保護劑減少(空氣氧化);pH值上升;溴離子濃度不變.