Etching and Recrystallization Effects of Solutions used in Studies of Latent-image Distribution

Abstract

Electron micrography has been used to record the etching and recrystallization effects on grains by solutions used in studies of latent-image distribution. Samples of five representative emulsions differing in silver halide composition and grain shape were each treated in solutions which would have constituted conventional, surface-image and internal-image developers if developing agents had been present. The effects of latent-image bleaches were also studied. Normal and extended times of treatment were given in many cases, with some variations in the concentration of active constituents. The main conclusions reached are as follows: (a) Significant etching of emulsion grains occurs with conventional developers, with the addition of recrystallization in the case of chloride emulsions. Etching is increased considerably on omission of bromide. (b) Surface developers have negligible efTects on emulsion grains other than in the case of silver chloride. (c) Etching and recrystallization ofsilver halides by latent-image bleaches may occur. This may lead to the undesirable removal of latent-image specks from sites within a grain. (d) Sodium thiosulphate reveals internal image by etching whereas potassium iodide achieves this by inducing recrystallization. The lalter process is to be preferred in principle, but it would appear that the extent of the reaction varies considerably through the thickness of an emulsion layer. (e) The higher reactivity of silver chloride compared with that of silver bromide and iodobromide is emphasized. This may require some care in the formulation of solutions for use with chloride emulsions and in the interpretation of results obtained by their use.

Résumé

La microscopie électronique a été utilisée pour observer les effets sur les grains de l´attaque et de la recristallisation provoquées par les solutions utilisées pour étudier la distribution des germes d´image latente, Des échantillons de cinq émulsions représentatives ayant des compositionsen halogénures d’argent et des formes de grains différentes, ont été traités dans des solutions qui, si elles avaient contenu des agents développateurs, auraient été des révélateurs conventionnels, internes et superficiels. Les effets des agents de blanchiment de l´image latente ont également été étudiés.

Des traitements de durée normale ou prolongée ont été appliqués dans de nombreux cas, avec quelques variantes dans la concentration en constituants actifs.

On a abouti aux principales conclusions suivantes:

(a) Une attaque substantielle des grains d´émulsion se produit avec les révélateurs conventionnels, accompagnée en plus d´une recristallisation dans le cas des émulsions chlorure. En absence de bromure, l’attaque est considérablement accrue.

(b) Les révélateurs superficiels ont des effets négligeables sur les grains d’émulsion sauf dans le cas du chlorure d’argent.

(c) Il peut se produire une attaque et une recristallisation des halogénures d’argent lors du blanchiment de l´image latente, Cela peut entraîner la disparition indésirable de germes d´image latente situés à l’intérieur du grain.

(d) Le thiosulfate de sodium dégage l´image interne par attaque alors que l’iodure de potassium agit en induisant une recristallisation. En principe ce dernier procédé paraît préférable mais il semblerait que l´importance de la réaction varie considérablement dans l´épaissuer de la couche d’émulsion.

(e) La réactivité plus élevée du chlorure d’argent comparée à celles du bromure et des iodobromures d’argent est soulignée. Cela peut nécessiter d’apporter beaucoup de soins dans l’éstablissement des formules des solutions devant être utilisées avec des émulsions chlorure et dans l´interprétation des résultats obtenus.

Zusammenfassung

Mittels Elektronenmikroskopie wurden an AgHal-Kristallen Ätz- und Rekristallisationseffekte beobachtet, die durch Lösungen bewirkt werden, wie sie bei der Untersuchung von Latentbildverteilungen Verwendung finden. Proben von fünf reprÄsentativen Emulsionen, die sich in Halogenidzusammensetzungen und Kornform unterscheiden, wurden jeweils in Lösungen behandelt, welche in ihrer Zusammensetzung—bis auf die fehlende Entwicklersubstanz—jeweils einem konventionellen Entwickler, einem OberflÄchenentwickler und einem Innentwickler entsprachen. Ebenfalls untersucht wurde die Wirkung verschiedener BleichbÄder für OberflÄchen-Latenbildkeime. In vielen FÄllen wurden auch der Einfluss einer lÄngeren Behandlungsdauer sowie gewisser Anderungen in der Konzentration der aktiven Bestandteile untersucht.

Ergebnisse:

(a) In konventionellen Entwicklern wird ein merkliches AnÄtzen der AgHal-Kristalle beobachtet. Im Falle von AgCl-Emulsionen tritt zusÄtzlich Rekristallisation auf. Beim Fehlen von Bromid in der Lösung wird die Ätzwirkung verstÄrkt.

(b) OberflÄchenentwickler bewirken praktisch keine VerÄnderung der AgHal-Kristalle, ausgenommen bei AgCl.

(c) In BleichbÄdern kann AnÄtzen und Rekristallisation von AgHal-Kristallen austreten. Dies kann zu einer unerwünschten Zerstörung von Latentbildkeimen aus dem Korninnern führen.

(d) Natriumthiosulfat legt Innenkeime durch AnÄtzen frei, Kaliumjodid hingegen durch Rekristallisation. Letzterer Prozess wÄre im Prinzip vorzuziehen, doch variiert der Effekt betrÄchtlich mit der Schichttiefe in der Emulsionsschicht.

(e) Die grössere ReaktivitÄt von Silberchlorid im Vergleich zu Silberbromid und Silberjodobromid wird betont. Dies erfordert eine gewisse Vorsicht der Auswahl von Lösungen für AgCI und bei der Interpretation der erhaltenen Resultate.

Riassunto

L´elettromicrografia è stataimpiegata per registrare gli effetti di corrosione e di ricristallizzazione sui granuli da parte delle soluzioni usate negli studi di distribuzione dell´immagine latente. Cinque campioni, rappresentati emulsioni con diverse composizioni degli alogenuri e diversi abiti cristallini, sono staticiascuno trattati con soluzioni di composizione tipo i convenzionali sviluppatori superficiali ed interni, però senza la sostanza sviluppatrice.

Sono stati anche studiati gli effetti delle sbianche per immagine latente. In molti casi oltre al tempo normale sono stati esaminati tempi più lunghi, e qualche variazione della concentrazione dei constituenti attivi;

Le principali conclusioni raggiunte sono le seguenti:

(a) Si ha notevole corrosione dei cristalli dell’emulsione con i rivelatori convenzionali e, nel caso delle emulsioni al cloruro, si ha anche ricristallizzazione. La corrosione viene aumentata sensibilmente in assenza del bromuro.

(b) I rivelatori superficiali hanno scarso effetto sui cristalli del l’emulsione eccetto che nel caso del cloruro d´argento.

(c) Si può avere corrosione e ricristallizzazione degli alogenuri d´argento nel corso della sbianca dell´immagine latente. Questo può portare ad una rimozione non desiderata dei germi di immagine latente all´interno del cristallo.

(d) Il tiosolfato sodico rivela l´immagine interna per corrosione mentre lo joduro di potassio raggiunge lo stesso scopo per ricristallizzazione indotta. Quest´ultimo processo è, in linea di principio, da preferirsi, però è evidente che l´estensione della reazione varia considerevolmente lungo lo spessore dello Strato di emulsione.

(e) Si richiama l´attenzione sulla maggiore reattività del cloruro d’argento rispetto al bromuro o al bromo joduro. Ciò può richiedere una particolare cautela sia nella formulazione delle soluzioni da usarsi con le emulsioni al cloruro che nell´interpretazione dei risultati conseguenti al loro uso.