Już prawie koniec – o krok od nowej emulsji

Trochę to trwało, ale koniec wreszcie jest bliski. Prawie koniec pracy nad kolejną emulsją. No dobrze, nie do końca może nową, bo nowych, takich zupełnie nowych to już chyba nikt nie robi. Może poza garstką naukowców pracujących dla Ilforda. Niemniej jednak zadanie polegające na zaadaptowaniu emulsji przedwojennej do dzisiejszych materiałów wcale nie musi być łatwiejsze.

Emulsja to rzecz pozornie łatwa. Jeśli spojrzymy na listę odczynników, jest ona banalna i zdaje się, nie ma nic łatwiejszego niż ich połączenie w emulsję. Rzeczywistość okazuje się zupełnie inna. Po pierwsze emulsję robimy ‘w ciemno’. Tak naprawdę nie wiemy, co dokładnie dzieje się w naczyniu, ani nie mamy możliwości bieżącej oceny postępów. Oczywiście, mając do dyspozycji wysokiej klasy sprzęt laboratoryjny, mikroskop elektronowy i tak dalej, moglibyśmy śledzić postępy syntezy (przynajmniej w jakimś stopniu), weryfikować zachodzące w roztworze zmiany. Moglibyśmy też obejrzeć powstałe w czasie syntezy kryształy, określić wielkość ziaren i tak dalej. Problem w tym, że większość z nas nie ma takich narzędzi, a więc jest skazana na domysły. Domyślamy się jakie zmiany zachodzą w roztworze, jak przebiegają reakcje i jakie są ich rezultaty. Stwarzamy warunki, które powinny doprowadzić do otrzymania pożądanych rezultatów i liczymy, że wszystko przebiegnie prawidłowo. Niestety, to możemy ocenić dopiero w chwili, gdy proces został zakończony (lub jest bardzo zaawansowany). Nie mamy możliwości wychwycenia błędu w jego trakcie. To oznacza nie tylko konieczność prowadzenia pracochłonnego procesu do końca, ale przede wszystkim odgadywania, co doprowadziło do ewentualnej porażki. Porażki, która jest w sposób naturalny wpisana w proces tworzenia nowej receptury czy schematu syntezy. Porażki, które dla osoby prowadzącej badanie są jedynym wiarygodnym źródłem informacji o zjawiskach zachodzących w czasie syntezy. i rezultatach osiąganych na poszczególnych etapach.  A to oznacza wielokrotne powtórki, analizowanie każdego etapu i wprowadzanie kolejnych, minimalnych zmian, które być może rozwiążą problem i pozwolą na uzyskanie użytecznej emulsji.

Weźmy na przykład typowy problem, jakim jest zadymiona emulsja. Przepracowaliśmy kilkanaście godzin, wydaje nam się, że wszystko zrobiliśmy dobrze, a ukończona emulsja jest zadymiona. Co poszło nie tak? Czy przyczyną jest skażenie? Wystarczą przecież ułamki miligramów. Czy nie zadziałało oświetlenie bezpieczne? Przecież nawet światło przefiltrowane kumuluje się i po jakimś czasie spowoduje zadymienie. A może filtr utracił już część swoich właściwości? Albo zastosowana żelatyna ma inne parametry niż poprzednio stosowana? Nawet między partiami żelatyny tego samego producenta istnieją marginalne różnice. A może użyliśmy niedoskonale przedestylowanej wody? Albo azotan czy bromek,  w oparciu o które przygotowaliśmy emulsję były niedoskonale czyste? Przecież nawet odczynnik cz.d.a. nie jest stuprocentowo czysty.

A może powód leży gdzie indziej? Przecież nie kopiujemy opracowanej przez kogoś współczesnej emulsji lecz adaptujemy formułę sprzed lat. Formułę opracowaną dla innych materiałów, dla żelatyn aktywnych, dla innych ilości finalnego produktu (tak, to też ma duże znaczenie). W dodatku emulsja ta była tworzonej w warunkach nam nieznanych, co samo w sobie stanowi utrudnienie. Każdy z tych elementów ma kluczowe, powtarzam kluczowe, znaczenie i wymaga zmiany sposobu przygotowania emulsji.

Samo skopiowanie opracowanej przez kogoś receptury, a przede wszystkim schematu syntezy, jest trudne i może wiązać się z licznymi błędami i wymagać kilku prób; adaptacja receptury sprzed lat to zupełnie inna bajka i zupełnie inny poziom trudności. Choćby to, że trzeba wprowadzać dodatkowy etap sensybilizacji chemicznej zastępujący aktywność wykorzystywanych wcześniej żelatyn. Jakże łatwo byłoby określić ilość potrzebnego uczulacza gdybyśmy znali wielkość powstałych w emulsji kryształków. Ale nie znamy jej. Możemy jedynie czynić założenia w oparciu o zastosowany proces. A potem trzeba testować, testować i jeszcze raz testować. A każdy test to nowa emulsja. Kolejny dzień pracy. Kolejny dzień pracy zbliżający nas do celu. Ale też kolejna emulsja nie do końca udana. Oczywiście porażka przybliża nas do końcowego sukcesu jedyni pod warunkiem, że proces przebiegł dokładnie tak samo za każdym razem. Każde wahnięcie, odchylenie, każde parę stopni czy sekund mogło doprowadzić do powstania emulsji o innej charakterystyce niż założona, a to oznacza, że uzyskane informacje będą nieprzydatne. Paradoksalnie już sama powtarzalność błędów jest dobrym znakiem.

W każdym razie, wszystko wskazuje, że proces adaptowania stareńkiej emulsji Edera i opracowywania schematu jej syntezy dobiega końca. Problemy występują już tylko na ostatnim etapie i dotyczą wartości dość łatwo mierzalnych. Niestety niewiadomą pozostaje nadal dokładna ilość potrzebnego odczynnika i czasu, natomiast udało się te parametry bardzo mocno zawęzić. Jeden miligram; za mało. Pięć miligramów; za dużo. Czy trzy dadzą dobre rezultaty? A ponieważ za każdym razem błędy mają podobny charakter, oznacza to, że reszta procesu przebiega stabilnie i jest powtarzalna. Jeśli nie wydarzy się nic niespodziewanego, od sukcesu powinno dzielić mnie zaledwie kilka prób.

Potem oczywiście pozostanie zamiana emulsji na ortochromatyczną (uczulenie spektralne), ale tu już dane z wcześniejszych eksperymentów powinny, przynajmniej teoretycznie, skrócić pracę.