Superadditivity in Colour Development

Abstract

A survey of literature on superadditivity in colour development is given, which is compared with superadditivity in black-and-white development. Generally superadditivity in colour is explained by the same regeneration mechanism as that in black-and-white. There are however some fundamental differences that throw some doubt on the correctness of this assumption. The main points are:

1. the oxidation of colour developers by air in the absence of silver halide is increased by Phenidone, the oxidation of hydroquinone on the contary is not increased by Phenidone;

2. the p-phenylenediamines develop with a short induction period, hydroquinone with a large one;

3. the p-phenylenediamines are far better adsorbed on to silver than hydroquinone;

4. the redox potential of the p-phenylenediamines is much more positive than the potential of phenidone or Metol, the potential of hydroquinone is of the same order as that of Phenidone or Metol and

5. the activation of colour development is coupler-dependent. These points are discussed in detail.

A direct analytical proof, that Phenidone is indeed regenerated in emulsion during colour development, is difficult to give, because Phenidone is rapidly oxidized by air and not protected by the colour developing agent.

Résumé

Se basant sur une £tude bibliographique, on compare la superadditivit£ dans le développemen chromogène à la superadditivité dans le développement noir et blanc.

On attribue généralement la superadditivité dans le développement couleur à un mécanisme de régénération analogue à celui qui se produit lors d’un développement noir et blanc. II y a cependant quelques différences fondamentales qui infirment cette hypothèse. Les principales sont:

1º) En I’absence d’halogénure d’argent, la Phénidone intensifie I’oxydation aérienne des développateurs chromogènes, alors qu’elle n’allgmente pas celie de l’hydroquinone.

2º) La période d’induction est courte dans le cas du développement par les p. phénylènediamines alors qu’elle est longue avec l’hydroquinone.

3º) Les p. phénylenediamines sont beaucoup mieux adsorbées sur I’argent que ne I’est l’hydroquinone.

4º) Le potentiel redox des p. phénylénediamines est beaucoup plus positif que celui de la Phénidone ou du Métol; le potentiel de l’hydroquinone est proche de celui de la Phénidone ou du Métol.

5º) L’énergie d’activation du développement chromogène dépend du coupleur. Ces points sont discutés en détail.

II est difficile d’apporter une preuve analytique directe de la régéneration effective de la Phénidone dans l’emulsion pendant le développement chromogène car la Phénidone est oxydée rapidement par I’airet n’est pas protégée par l’agent développateur couleur.

Zusammenfassung

Es wird eine Literaturübersicht über Superadditivität bei der Farbentwicklung gegeben, welche mit der bei der Schwarzweiss-Entwicklung verglichen wird. 1m allgemeinen wird die Superadditivität in Farbe durch den gleichen Regenerierungsmechanismus erklärt wie bei Schwarzweiss. Es gibt jedoch einige grundsätzliche Unterschiede, die Zweifel an der Richtigkeit dieser Behauptung aufkommen lassen. Die Hauptpunkte sind:

1. Die Luftoxydation von Farbentwicklern wird bei Abwesenheit von Silberhalogenid durch Phenidon erhöht, die Oxydation von Hydrochinon wird dagegen durch Phenidon nicht erhöht;

2. p- PhenyJendiamine entwickeln mit einer kurzen lnduktionsperiode, Hydrochinon mit einer langen;

3. p- Phenylendiamine werden weit besser am Silber adsorbiert als Hydrochinon;

4. das Redoxpotential der p-Phenylendiamine ist sehr viel positiver als das von Phenidon oder Metol, das Potential von Hydrochinon Liegt auf der gleichen Höhe wie das von Phenidon oder Metol und

5. die Aktivierung der Farbentwicklung ist kupplerabhängig.

Diese Punkte werden ausführlich diskutiert.

Einen direkten analytischen Nachweis, daß Phenidon tatsächlich in der Emulsion während der Farbentwicklung regeneriert wird, ist schwierig zu liefern, weil Phenidon schnell durch Luft oxydiert und nicht durch den Farbentwickler geschützt wird.

Riassunto

Sulla base dei dati della letteratura, viene rivisto il fenomeno della superadditività nello sviluppo cromogeno paragonandolo allo stesso nello svilluppo bianca e nero. Generalmente si tende a spiegare la superadditività nel processo cromogeno come un meccanismo di rigenerazione dello stesso tipo di quello che avviene nel processo bianco e nero.

Ci sono, tllttavia, alcune differenze fondamentali che hlsciano, per 10 meno, alcllni dubbi sulla esattezza di questa affermazione. I punti principali sono:

1. L’ossidazione degli sviluppatori cromogeni da parte dell’ossigeno atmosoferico ed in assenza di alogenuro di Argento é allmentata dal Fenidone mentre questi non aumenta, nell’altro caso, I’ossidazione dell’idrochinone.

2. La p-renilendiamina sviluppa con un breve periodo di induzione mentre questo é più lungo nel caso dell’idrochinone.

3. Le p-fenilendiamine sono assai meglio adsorbite sull’argento che non I’idrochinone.

4. il potenziale di ossido-riduzione delle p-fenilendiamine é assai più positivo che non qllello del Fenidone é del Metolo, mentre it potenziale redox dell’idrochinone e dello stesso ordine di qllello del Fenidone 0 del Metolo.

5. L’attivazione dello sviluppo cromogeno é dipendente daJ tipo di formatore di colore. Questi punti vengono dettagliatamente discussi.

E’, tuttavia, difficile portare una sicura evidenza analitica che dimostri come il Fenidone venga rigenerato nell’emulsione durante 10 sviluppo cromogeno, anche perché il Fenidone stesso é rapidamente ossidato dall’ossigeno atmosferico e non é protetto dall’agente sviluppatore a colori.