Zrobić emulsję

Na pierwszy rzut oka zrobienie emulsji wydaje się być łatwe; szczególnie, jeśli jako tako posługujesz się językiem angielskim i pogrzebiesz w internecie. Bez większego problemu można trafić na pdfy stary książek poświęconych tej tematyce i dziesiątki, dosłownie dziesiątki receptur. Czytasz opisy, zwykle krótkie i zdawkowe, czytasz listę składników i wydaje się, że wszyscy, którzy mówili Ci, że emulsja jest trudna opowiadali bajki.

Potem idziesz do ciemni, rozkładasz zebrane wcześniej odczynniki i zabierasz się do roboty. Kilka godzin później zadajesz sobie pytanie – czemu mi nie wyszło? Przecież w książce albo na warsztacie wszystko zdawało się być takie proste. Mogę powiedzieć tyle; jeśli nie poddasz się na tym etapie, pytanie to będziesz zadawać sobie jeszcze wiele, wiele razy. Ja zadawałem je sobie przez blisko rok. Chociaż czasami wychodziło; ale też na prawdę nie wiedziałem czemu.

Powodów, dla których nie wychodzi i dla których robienie emulsji do łatwych nie należy jest co najmniej kilka i warto zdawać sobie z nich sprawę, zanim spróbujemy wykonać własną emulsję, szczególnie tą negatywową.

1. Dostępne informacje

Informacji jest mnóstwo. No dobrze; trzeba ich trochę poszukać i naprawdę warto znać angielski, ale można je znaleźć. Osobiście udało mi się zgromadzić blisko setkę książek; część to przedwojenne publikacje dostępne w formie PDF – te może ściągnąć każdy, część to publikacje fachowe z lat 60tych i 70tych; o wiele cenniejsze ale też znacznie trudniejsze do zdobycia i znacznie kosztowniejsze. Część to wreszcie niegdyś tajne publikacje przeznaczone do wewnętrznego użytku w zakładach produkcyjnych czy na uczelniach; te są najcenniejsze i niemal niemożliwe do zdobycia. Chociaż; mnie się udało:)

Problem polega na tym, że wszystkie te książki niewiele dają; literatura przedwojenna jest pełna błędów i przeoczeń; niejednokrotnie celowych (w końcu autorzy nie do końca chcieli podawać wszystkie informacje na tacy, bo i czemu mieli by to robić). Dam tylko jeden przykład; w jednej z monumentalnych pozycji zawierającej coś koło stu receptur, opis laboratorium i technologii produkcji negatywów ‘zapomniano’ o zobojętnieniu dodawanego do emulsji amoniaku. Zapomniano o tym we wszystkich recepturach, a ten drobny błąd bardzo skutecznie uniemożliwia wykonanie dobrej, powtarzalnej emulsji.

Druga sprawa to wiedza, która potrzebna jest by zrozumieć większość tekstów późniejszych; jeśli nie mamy dobrej znajomości chemii i choćby minimalnego doświadczenia w pracy z emulsjami, będzie to trudne. Bardzo trudne, szczególnie w odniesieniu do naszpikowanych żargonem tekstów polskich.

Ostatnia kwestia to same receptury; skład większości emulsji jest podobny, a zastosowane materiały, w większości, pozornie proste. Tyle tylko, że tajemnica emulsji nie polega na materiałach czy recepturze, ale na sposobie ich łączenia; bez niego receptura nie przedstawia większej wartości.

2. materiały

Na pozór materiały są banalnie proste. Poniżej przykładowa lista:

azotan srebra, bromek potasu, woda amoniakalna, żelatyna, kwas siarkowy. jodek potasu.

Nic specjalnego, wszystko łatwo dostępne. Oooops; nic bardziej mylnego. Po paru próbach  (najpewniej nieudanych) dowiemy się, że bromek potasu cz.d.a. wcale nie jest dość czysty i trzeba poddawać go dodatkowemu oczyszczaniu zanim użyjemy go w syntezie emulsji. Dowiemy się, że azotan srebra cz.d.a. od jednego producenta będzie dość czysty, a od drugiego nie (emulsja to  humorzaste bydle). Dowiemy się jeszcze wielu niemiłych rzeczy o prostych odczynnikach.

A przede wszystkim dowiemy się, że żelatyna żelatynie nie równa. Bardzo nie równa.

Najpierw dowiemy się, że w produkcji emulsji wykorzystuje się żelatynę wołową, nie ogólnie dostępną wieprzową. Po drugie okaże się, że wszystkie receptury przedwojenne, do których najłatwiej znaleźć dostęp wykorzystują tzw. żelatyny aktywne, od kilkudziesięciu lat nie produkowane. Bez nich są, delikatnie mówiąc, niewiele warte. Nawet jeśli jakimś cudem uda nam się spod ziemi wygrzebać taką żelatynę (mnie się udało), okaże się, że każda z nich jest inna; ma inne właściwości, różne poziomy aktywności itp; receptura, która daje świetne wyniki z jedną żelatyną okaże się mało użyteczna z inną. Czyli każda paczka żelatyny oznacza testy by dostosować recepturę do materiału. Teoretycznie kupiona na chybił trafił żelatyna może dawać dobre rezultaty; kiedyś przecież tak właśnie kupowano żelatyny (dawno dawno temu), ale jest to mało prawdopodobne i całkowicie nieprzewidywalne. Dodatkowo, jeśli okaże się, że kupiona przypadkiem próbka spełnia nasze oczekiwania, nabycie większej ilości żelatyny z tej samej partii okaże się niemal niemożliwym.

Jeśli sięgniemy po receptury bardziej współczesne, okaże się, że wykorzystują one tzw żelatynę nieaktywną, pustą, specjalnie w tym celu preparowaną. Jeszcze dziesięć czy dwadzieścia lat temu istniał w ramach IAG cały system kontroli ich jakości i opisywania parametrów. IAG zajmuje się dzisiaj żelatynami do galaretek. Teoretycznie żelatyny fotograficzne są nadal dostępne, ale tak naprawdę nie wiemy, czy będą sprawdzały się dla naszych celów. Co więcej, dana żelatyna może się sprawdzić znakomicie dla jednego typu emulsji, a totalnie polec w innym. Sam testowałem trzy współcześnie dostępne żelatyny i na każdej z nich udało mi się zrobić jakiś typ emulsji, ale tylko na jednej wszystkie, jakie sprawdzałem. A więc tylko o jednej mogę powiedzieć, że wedle wszelkiego prawdopodobieństwa jest faktycznie inertną żelatyną fotograficzną.

Gdy zbierzemy już podstawowe materiały, bardzo szybko okaże się, że potrzebujemy dodatkowo materiałów bardziej specjalistycznych takich jak barwniki sensybilizacyjne czy stabilizatory. Na upartego barwniki zastąpimy erytrozyną (tą od barwienia galaretek), ale stabilizatora po prostu zastąpić się nie da. Bez niego emulsję można zrobić, ale będzie to emulsja mało trwała i o parametrach dość słabych. Przede wszystkim możemy zapomnieć o takich rzeczach, jak sensybilizacja chemiczna (czytaj możemy zapomnieć o wysokiej czułości i dobrym kontraście). Lepiej też, byśmy zaprzyjaźnili się z zadymieniem (do przeżycia w negatywach ale w pozytywach?). Stabilizatory dalej są produkowane i teoretycznie można je kupić. Teoretycznie, bo w praktyce graniczy to z cudem.

Załóżmy, że mamy już wszystkie potrzebne składniki, albo zdecydowaliśmy się na emulsję prostszą, bez wykorzystania stabilizatorów. Problem polega na tym, że za wyjątkiem najprostszych, najbardziej prymitywnych emulsji robionych w myśl zasady „wlej wszystko do garnka i mieszaj” każdy czynnik ma znaczenie. Minimalna nawet zmiana temperatury, w której ma miejsce synteza czy dojrzewanie emulsji sprawia, że uzyskamy emulsję znacznie różniącą się od poprzedniej. To samo dotyczy każdej zmiany czasu; czy azotan dodajemy przez minutę czy przez dwie, czy najpierw laliśmy go dużo, a na końcówce malutko czy na odwrót. Każdy z tych czynników ma kluczowe znaczenie i może dać emulsję dobrą albo zupełnie do kitu. A przede wszystkim każda zmiana sprawi, że uzyskamy emulsję inną, zachowującą się inaczej na kolejnych etapach jej uszlachetniania. Na pierwszy rzut oka widać, jak trudno jest o powtarzalność, przynajmniej jeśli nie mamy elektronicznej pompy do dozowania poszczególnych odczynników. A cały czas mówimy o emulsjach prostych, jednowlewowych.

Zapomniałbym; woda też ma znaczenie; i powinna to być woda destylowana zrobiona w oparciu o wodę demineralizowaną (sama destylacja nie daje gwarancji właściwego oczyszczenia wody). A najlepiej, jeśli będzie to destylacja wielokrotna. Nie mówię, że w oparciu o wodę demineralizowaną na przykład nie da się zrobić emulsji; da się i robiłem takie emulsje. Natomiast woda taka nie gwarantuje powtarzalności ani gwarancji powodzenia w ogóle. Pamiętać trzeba, że stężenie niektórych odczynników stosowanych w przygotowywaniu emulsji jest mniejsze niż stężenie zanieczyszczeń w teoretycznie czystej wodzie.

Załóżmy, że udało nam się pokonać wszystkie dotychczasowe przeszkody; zebrać materiały i wykonać emulsję negatywową. Najpewniej będzie ona miała dość niską czułość; u mnie synteza w oparciu o żelatyny aktywne daje czułość ok 3 ISO (chociaż muszę przyznać, że nie starałem się ich na siłę podnosić). Teraz trzeba ją wypłukać (temperatura wody blisko zera, potrzeba parę baniaków), zabezpieczyć przed bakteriami (to akurat jest łatwe) i… zrobić z niej negatywy – czyli oblać płyty szklane. Łatwe? Przecież to to samo, co kolodion? Jasne:) Chociaż na pewno jest to o wiele łatwiejsze niż sama synteza.

Możemy oczywiście pokusić się też o emulsje bardziej ambitne, zadbać o większą jednolitość ziaren (na przykład rozdzielając zarodkowanie i wzrost kryształów halogenków srebra). Ale to dodatkowy poziom trudności. Możemy też pokusić się o podniesienie czułości poprzez sensybilizację chemiczną, ale to już zupełnie inna bajka. I coś czego teoretycznie nie stosuje się pracując z żelatynami aktywnymi. Teoretycznie, bo właśnie dzięki sensybilizacji chemicznej mam emulsję o czułości 20 ISO, zamiast wyjściowego półtora.