Анализ отбеливающих и ослабляющих растворов. Регенерация отработанного отбеливающего раствора реагентным методом

1 мл 0.05 н. раствора йода, прореагировавшего с желтой кровяной  солью, эквивалентен 0,01842 г этой  соли.

1.2.3.Определение  содержания тиосульфата натрия

В ослабляющей ванне с  железосинеродистым калием тиосульфат натрия можно определять методом  прямого йодометрического титрования. При этом имеющаяся в растворе желтая кровяная соль не будет вступать в реакцию с йодом, так как окислительно-восстановительный потенциал этой соли выше, чем тиосульфата натрия.

Известно, что тиосульфат натрия взаимодействует с йодом по реакции

2Na₂S₂0₃ + J₂ = Na₂S₄0₆ + 2NaJ.

Методика определения  тиосульфата натрия

В коническую колбу переносят 10 мл ослабляющего раствора и титруют 0.05 н. раствором йода с индикатором  крахмал.

1 мл 0,05 н. раствора йода  эквивалентен 0,01241 г тиосульфата  натрия.

1.2.4.0пределение  бромистого калия в отбеливающем  растворе

Бромистый калий в отбеливающем растворе определяют методом потенциометрического титрования 0,1 н. раствором азотнокислого  серебра с серебряным электродом.

Для того, чтобы титрованию раствора не мешали красная и желтая кровяные соли, их удаляют из сферы реакции. Для этого красную кровяную соль восстанавливают в желтую перекисью водорода (пергидролем):

2K₃Fe(CN)₆ + Н₂0₂ = K₃HFe(CN)₆ +0₂.

Образовавшаяся в результате восстановления и имеющаяся в  растворе желтая кровяная соль осаждаются сернокислым цинком:

K₄Fe(CN)₆ + 2 K₃HFe(CN)₆ + 6 ZnS0₄ = 3 Zn₂Fe(CN)₆ + H₂SO₄ +5 K₂S0₄.

Для лучшей коагуляции осадка раствор нагревают до 50 °С. После охлаждения проводится потенциометрическое титрование раствора 0,1 н. раствором азотнокислого серебра. Конечная точка титрования определяется по скачку потенциала:

KBr + AgN0₃ = KN0₃ + AgBr.

Методика определения  бромистого калия

В стакан для титрования переносят 2 мл испытуемого раствора. Затем по каплям вводят в стакан пергидроль ( не более 1мл) до тех пор, пока раствор не сделается прозрачным. После этого в стакан вводят 20 мл 4%-ного раствора ZnS04 и, доведя объем смеси дистиллированной водой до - 150 мл, подогревают содержимое стакана до ~ 50°С.

Охлажденный до комнатной  температуры раствор потенциометрически титруют 0,1 н. раствором азотнокислого серебра с серебряным электродом при непрерывном перемешивании.

1 мл 0,1 н. раствора AgN03 эквивалентен 0,0119 г КВг.

 

1.3. Ослабляющая  и отбеливающая ванны с бихроматом  калия

1.3.1. Определение  концентрации бихромата калия  в отбеливающей ванне

Определение концентрации бихромата  калия в растворе основано на способности  этой соли окислять йодистый калий  в кислой среде по реакции

К₂Сг₂0₇ + 6 KJ + 14 НСl = 2 СгС1₃ + 3 J₂ + 8 КСl + 7 Н₂0.

Выделившийся йод оттитровывают раствором тиосульфата натрия с индикатором крахмал.

Методика определения  бихромата калия

В колбу для титрования вводят 10 мл 10%-ного раствора KJ (не содержащего  иодатов), 20 мл воды, 10 мл 10%-пого раствора НСl и 10 мл испытуемого раствора. Смесь тщательно взбалтывают и дают ей постоять ~ 3 мин. Выделившийся йод оттитровывают 0,1 н. раствором тиосульфата натрия с индикатором крахмал до перехода окраски в светло-желтую.

1 мл 0,1 н. раствора Na2S203 соответствует  0,0049 г бихромата калия.

1.3.2.Определение  бромистого калия

Определение бромида в  бихроматном ослабителе основано на образовании недиссоциирующей соли HgBr, которая получается при титровании пробы 0,025 н. раствором азотнокислой ртути:

КВг + HgN0₃ - HgBr +KN0₃.

Потенциометрическое титрование проводится с серебряным электродом. Конец титрования определяется по скачку потенциала в момент полного связывания ионов брома.

Следует иметь в виду, что соли ртути ядовиты!!!

 

Методика определения  бромистого калия

В стакан для титрования переводят 5 мл испытуемого раствора. Добавляют 100 мл воды и 5 мл 25%-ного H2S04. Затем  проводят потенциометрическое титрование пробы с серебряным электродом 0,025 н, раствором HgN0₃.

1мл 0,025 н.раствора HgN0₃ эквивалентен 0,00298 г КВг.

1.3.3. Определение кислотности бихроматного ослабителя или отбеливателя

Кислотность бихроматного ослабителя или отбеливателя определяется на рН-метре со стеклянным электродом или с помощью индикаторной бумажки.

Определение кислотности  ванны путем титрования пробы  раствором едкой щелочи затруднено наличием в ванне солей хрома, образующих с вводимой щелочью нерастворимый  гидрат окиси хрома Сг(ОН)₃, который при дальнейшем прибавлении щелочи переходит в растворимый хромит натрия по реакции

Сг(ОН)₃ +NaOH = NaCr0₂ + 2Н₂0.

1.4.Ослабляющая  ванна с персульфатом

При химико-фотографической  обработке современных цветных  негативных и позитивных кинопленок различных зарубежных фирм (Kodak, Fuji, Agfa) по процессам ECN-2 , ECP-2B,D, ECR в качестве окислителя в отбеливающей ванне может использоваться персульфат (калия, натрия, аммония). Кроме определения персульфата анализируется этот отбеливающий раствор и на содержание хлорида натрия.

1.4.1. Определение  персульфата

Метод определения персульфата  основан на окислении иона железа персульфатом в кислой среде. Избыток иона железа добавляется к пробе, остающийся ион железа оттитровывается стандартным раствором сульфата церия.

Методика определения  персульфата

Пипеткой отбирают 5 мл пробы  отбеливающего раствора и помещают в стакан для титрования, вместимостью 250 мл. При перемешивании на магнитной  мешалке добавляют к пробе 50 мл дистиллированной воды, добавляют 15 мл 7 н, серной кислоты, 10 мл 0.25 н, Fe(NH4)2(S04)2.6 Н20. Затем смеси дают постоять не больше 3 минут. Добавляют 4 капли ферроина в качестве индикатора и титруют стандартным раствором 0,05 н. сульфата церия до светло-голубой окраски - А мл.

Затем проводят титрование холостой пробы, т.е. титрование проводят аналогично вышеприведенному, но без  добавления 5 мл отбеливающего раствора - В мл.

Расчет ведется по формулам:

- для персульфата калия ECN-2/ECP-2BJD

K₂S₂0₈, г/л - 1,35 (мл В – мл А)

- для персульфата аммония ECN-2/ECP-2B,D

(NH₄)₂S₂0₈, г/л = 1,14 (мл В – мл А );

- для персульфата натрия ECN-2/ECP-2B,D

Na₂S₂0₈, г/л = 1,19 ( мл В – мл А).

1.4.2. Определение хлорида натрия

Хлорид натрия, содержащийся в персульфатном отбеливающем растворе, анализируется методом потенциометрического титрования стандартным раствором нитрата серебра. Для проведения указанного метода можно использовать рН-метр или установку для автоматического титрования.

Методика определения  хлорида натрия

Пипеткой на 5 мл отбирают пробу отбеливающего раствора и  переносят в стакан для титрования на 250 мл. Добавляют 10 мл 7н. H2S04 и приблизительно 150 мл дистиллированной воды. Перемешивая  содержимое на магнитной мешалке, титруют  раствор стандартным 0,05н: раствором  нитрата серебра,используя серебряный электрод и электрод сравнения. При этом протекает следующая реакция:

NaCl + AgN0₃              AgCl + NaN0₃ . 

Количество хлорида натрия рассчитывается по формуле

1.5. Ослабляющая ванна на основе комплексона железа - «UL- отбелка»

При химико-фотографической обработке современных цветных негативных кинопленок по процессу ECN-2 может применяться отбеливающий раствор на основе комплексона железа. В этом случае анализ проводится на содержание железа (||), всех ионов железа и бромистого аммония.

1.5.1. Определение  железа (||)

Определение железа (||) в процессе ЕСМ-2(«UL – отбелка») осуществляется спектрофотометрическим методом. Концентрация железа (||) определяется добавлением пробы к деаэрированному 1,10-фенантролин/ацетату натрия для образования цветного комплекса. Поглощение комплекса измеряется при длине волны 510 нм на спектрофотометре.

Защита пробы отбеливающего  раствора от воздействия воздухом между  отбором пробы и проведением  анализа позволит избежать случайной потери железа (||). Необходимо завершить анализ за 4 часа, т.к. феррикомплекс (комплекс трехвалентного железа) термически нестабилен и будет переходить в железо (||). 1.10-фенантролин/ацетат натрия деаэрируется азотом для предохранения окисления железа (||) в пробе; когда образуется окрашенный комплекс.

Методика определения  железа (||)

Устанавливают длину волны  на спектрофотометре 510 нм. Заливают дистиллированную воду в две кюветы (1см) и устанавливают  в спектрофотометр для проверки нуля. Затем удаляют одну из кювет, в которую в дальнейшем будет заливаться рабочая проба.

Через 1,1-фенантролин/ацетат натрия, который содержится в конической колбе, пропускают пузырьки азота (N2) в  течение 15минут. После дегазации к 5 мл этого раствора, который переносят в мерную колбу, добавляют 200 мл пробы отбеливающего раствора, доводят объем до метки дистиллированной водой, перемешивают и быстро в течение 20 с ополаскивают кювету несколько раз этим раствором и затем заливают раствор в кювету, помещают се в спектрофотометр и проводят измерение при длине волны 510 нм. В кювете сравнения - дистиллированная вода. По калибровочной прямой, построенной по стандартным растворам, определяется концентрация Fe(|j). Для построения калибровочной прямой используются несколько отбеливающих растворов с известными концентрациями Fe(||). Для образования окрашенного комплекса в этом случае используется Fe(NH4)2(S04)2.6 Н20, который добавляется в каждую из мерных колб на 50 мл, содержащую отбеливающий раствор с известным содержащем железа (||). Растворение Fe(NH4)2(S04)2.6H20 происходит при перемешивании.

1.5.2.Определение  содержания всех ионов железа

Содержание всего железа, находящегося в «UL- отбеливающем растворе», использующемся в процессе ECN-2, определяется спектрофотометрическим способом. Полное содержание железа определяется окислением ионов Fe(||) в Fe(|||) персульфатом. Тиоционатный комплекс Fe(|||) образуется в растворе разбавленной кислоты. Измерение поглощения тиоционатного комплекса железа производится на калиброванном спектрофотометре при длине волны 477 нм.

Методика определения  содержания всех ионов железа

В мерную колбу на 250 мл добавить приблизительно 200 мл дистиллированной воды, затем пипеткой внести 5 мл пробы  отбеливающего раствора, довести  объем до метки и перемешать.

В мерной колбе на 100 мл приготовить  раствор, содержащий 25 мл 2,5н раствора серной кислоты и 10 мл раствора персульфата  калия (40г/л). В эту же колбу добавить 3 мл разбавленного отбеливающего  раствора, приготовленного в мерной колбе на 250 мл и 25 мл тиоционата аммония (200г/л), довести объем мерной колбы до метки и перемешать. Далее заполнить этим раствором кварцевую кювету (1см) и установить ее в спектрофотометр. Произвести измерение поглощения при длине волны 477 нм (А₁). В кювете сравнения раствор отсутствует.

Перед определением ионов  железа в пробе необходимо сделать  контрольное определение, состоящее  в следующем.

Подготовить пробу раствора из 25 мл 2,5н. раствора серной кислоты, 10 мл персульфата калия (40г/л) и 25 мл тиоционата аммония (200г/л) в мерной колбе на 100 мл. Довести объем до метки дистиллированной водой и перемешать. Залить этот раствор в кварцевую кювету и измерить поглощение на спектрофотометре при длине волны 477 нм - А₀.

Расчет содержания всех ионов  железа в отбеливающем растворе производится по формуле

 

Поглощение у каждого  спектрофотометра имеет свое значение.

1.6 Определение бромистого аммония

Определение содержания бромистого аммония (NH₄Br) в отбеливающем растворе, используемом в процессе ECN-2, производится потенциометрическим титрованием раствором нитрата серебра. К пробе отбеливающего раствора, предварительно разбавленного дистиллированной водой, добавляется серная кислота и дистиллированная вода. Титруется данный раствор на автоматическом титраторе стандартным раствором нитрата серебра с помощью сульфидсеребряного электрода и электрода сравнения. При этом протекает реакция

NH₄Br + AgN0₃     AgBr + NH₄NO₃.

Методика определения  бромистого аммония

10 мл отбеливающего раствора  переносят в мерную колбу на 100 мл, содержащую приблизительно 50 мл дистиллированной воды, доводят  объем до метки дистиллированной  водой и перемешивают содержимое  колбы. Затем из колбы отбирают  пробу пипеткой на 10 мл, переносят в стакан для титрования на 250 мл, содержащий 100 мл дистиллированной воды, и устанавливают стакан на магнитную мешалку. Добавляют 10 мл 7,Он, серной кислоты и снова перемешивают.

Титруют приготовленную пробу  отбеливающего раствора 0,05н. нитратом серебра, используя серебряный электрод и электрод сравнения. Конец титрования определяют по скачку потенциала.

Расчет ведется по формуле:

2. РЕГЕНЕРАЦИЯ  ОТРАБОТАННОГО ОТБЕЛИВАЮЩЕГО РАСТВОРА  РЕАГЕНТНЫМ МЕТОДОМ

2 1.Техника процесса  отбеливания

Основы процесса отбеливания, отбеливающие системы на основе 

(NH₄)₂S₂O₈, Fe(III)EDTA и их комбинации, отбеливающе-фиксирующие системы 
на основе Fe(III)EDTA и принципы регенерации серебра из них а 
также сенситометрические характеристики и цветовоспроизведение при 
химико-фотографической обработке кинопленок в различных отбеливающих 
системах были подробно рассмотрены в курсах «Основы фотографии» и 
теории фотографических процессов»

В проявочных машинах различных  марок находят 
применение как однобачные, так и многобачные отбеливающие системы. При 
этом во втором случае пополнитсль может подаваться и прямотоком, и 
противотоком. Интересно отметить, что, как показывают расчеты, в 
большинстве случаев более экономичной (с точки зрения расхода химикатов) 
оказывается прямоточная схема. Расчетным и опытным путем было 
установлено также, что для производственных трехбачных отбеливающих 
систем распределение величины α_общ, между баками не отвечает принятому 
ранее соотношению α₁ = α₂ = α₃ = α/3, а соответствует примерно следующим 
соотношениям: α₁ = (0,5-0,6) α; α₂= (0,3-0,4) α; α₃= (0,1-0,2) α, что следует 
учитывать в технологических расчетах.