halogenuri de argint Rezumat în fotografie - banca de rezumate, eseuri, rapoarte, proiecte și disertații

Halogenura de argint cristal cu zăbrele

În stare solidă, toate halogenuri de argint sunt cristale ionice. Acest lucru înseamnă că zăbrele lor de cristal este format prin alternanță regulată a argintului Ag + cationi și anioni de halogen Hal-, care a avut loc în loc, în principal de către forțele electrice de atragere a taxelor opuse.

bromură Grile și clorură de argint AgBr și AgCl sunt cele mai simple de posibila cubi tipul de sare, m. E. Ionii sunt situate în trei direcții reciproc perpendiculare, iar distanța dintre o pereche de ioni adiacente (așa numita constantă zăbrele) în toate cele trei dimensiuni identice ( Fig. 1). Această distanță este de 2,88 A între ioni de Ag + și Br și de două ori între cei doi ioni de Ag + consecutivi sau Br. În clorură, este între 2,77 A și ioni de Ag + S1.- Ca nodida argint Agl, zăbrele este mai complicată și se modifică cu temperatură; Numai peste 146 ° C devine cubică, dar astfel de temperaturi pentru fotografie nu sunt de interes.

În cazul co-cristalizare mai multe halogenuri de argint într-un singur grilaj, toate determinate sunt dacă. zăbrele lor de același tip. În cazul AgBr + AgCl, atunci când ambele grilaje sunt ambele grilaje aproape zăbrele cristale amestecate similare și constante ale oricărei compoziții este de același tip ca și pură, t. E. Este cubi, constanta ea mai mică decât bromura, dar mai mult decât clorura. Dintre anionii din zăbrele apar atât Br și C1

situat destul de accident, dar în proporții corespunzătoare compoziției chimice a cristalului. În cazul diferitelor tipuri de zăbrele, așa cum este cazul, de exemplu, AgBr + Agi, imaginea este mai complicată. In timp ce amestecul de mici AgI, zăbrelele cristalului mixt, este aceeași ca și cea a materialului de bază, în acest caz, cubică, dar în partea uniformă .Atunci schimbului de ioni ionii Br I- în structură într-o cantitate corespunzătoare fracțiunii de impurități. Probabilitatea de doi ioni I- să fie aproape foarte mici, ceea ce înseamnă că probabilitatea o mică secțiune de pură Agl în cristale mari AgBr asemenea neglijabile. Cu toate acestea, deoarece proporția de AGL această probabilitate crește, iar la proporție suficient de mare de selecție: Agl cristalului totală în porțiuni independente în loc de uniformă amestecare cu AgBr devine aproape inevitabilă; De aceea, posibilitatea de a adăuga iodură de argint la alte halogenura limitate.

Fiecare ion în rețeaua are o energie care este suma energiei cinetice și potențiale ale fluctuațiilor sale haotice în jurul poziției de echilibru medie. Cu cea mai mare abatere de la poziția medie a ionilor întreaga energie cinetică este transformată în potențialul și valoarea acestora din urmă este egală cu lucrul mecanic efectuat atunci când se deplasează de ioni în poziția extremă. Forțele care dețin ionii, sunt forțele de atracție și repulsie tarifelor în conformitate cu legea lui Coulomb, pe cheltuiala lor și bot ra comise. Deoarece aceste forțe sunt invers proporționale cu pătratul distanței, rolul cel mai important jucat de forțele interacțiunii ionului cu vecinii cei mai apropiați, iar ei au fiecare ion într-o rețea cubică șase - de sus și de jos, din față și din spate, dreapta și stânga, precum și acțiunea reciproc echilibrate.

Energia rețelei cristaline în toată suma energiilor tuturor ionilor sale constitutive, și, deși depinde de interacțiunea tuturor forțelor din zăbrele, dar din moment ce contribuția principală la energia totală este făcută de către forțele de interacțiune dintre vecinii cei mai apropiați, tocmai această parte din energia ne concentrăm; Dacă zăbrele este ideală, adică. E. Secvența secvenței și poziția relativă a ionilor nu rupte, energia latice este distribuită. în medie, în mod egal între toți ionii. .. Orice încălcare a grilajului, adică ioni locația corespunzătoare, constituie o încălcare a echilibrului Pairwise al puterii, și va facilitează în mod inevitabil deplasarea ionilor din poziția de echilibru - trage de la un vecin nu este echilibrat în întregime de atracția părții opuse. Prin urmare, există întotdeauna lângă tulburări de deviere locală din energia medie în jos.

După cum se știe, în cazul în care un anumit punct în spațiu este un potențial mai mic de energie decât punctele din jur, apoi eliberat în organism are o mai mare stabilitate. Astfel, mingea laminate în gaura, nu pentru că a cheltuit nici o energie din exterior, dar ieși din ea este numai datorită influenței externe; astfel încât partea de jos a gropii de poziția sa este mai stabil decât în ​​apropierea marginii sale sau în afara. Nu este un accident în locurile de cristale, cu un potențial scăzut de energie se numește potențiale puțuri, și comparându-le cu altele, vorbesc despre adâncimea lor. Acești termeni vor fi necesare în viitor.

Încălcările, sau ca acestea sunt adesea numite, defecte, zăbrele sunt foarte diverse. Acestea sunt împărțite în general în două caracteristici importante: în primul rând, ele sunt punctul în cazul în care afectează doar un singur ion, și extins în cazul în care afectează mai multe (uneori foarte mult) de ioni secvențial și, în al doilea rând, ele sunt cauzate de impurități, dacă ionii externi , atomi, molecule localizate fie în interiorul sau pe suprafața cristalului și propria sa dacă este caracterizat sub formă de cristale pure chimic. Să începem cu ultimul semn.

De la defecte extinse intrinseci se numește, în primul rând dislocații, și anume, o schimbare parțială a unui număr de atomi sau ioni în ceea ce vecine - .. Există exemple în Fig. 2. În plus, există cazuri în care un cristal este format prin îmbinarea unui număr mai mici și este format din blocuri separate, zăbrele care sunt formate în mod independent unul față de celălalt și nu aliniate unul cu celălalt; limita dintre blocurile sunt de asemenea extinse defecte (Fig. 3). Un model similar se observă în crăpăturile din rețeaua cristalină atunci când pe ambele părți nu se potrivesc. În cele din urmă, poate fi atribuită defectelor extinse și suprafața cristalului: deoarece pe ea într-o direcție perpendiculară pe suprafața unui ion are întotdeauna un vecin numai pe o parte și discursul balanței oi nu poate fi.

Din punctul de defecte intrinseci, nu vom discuta despre defectele pe suprafața nu a fost încă pe deplin finalizat, atunci când unele dintre punctele ei pur și simplu lipsește un atom sau ion. Suntem interesați de așa-numitele defecte zăbrele de căldură în finalizat, a căror apariție este legată excesiv de mare amplitudine oscilații ale ionilor individuale din zăbrele. Deoarece energia de oscilație este distribuită în mod egal între toți ionii numai în mijloc, în fiecare moment, există ioni cu o amplitudine (și, prin urmare, energia) fluctuațiile de mai sus și sub media. Printre primii poate fi (deși ele sunt mici) sunt ca și departe de poziția de echilibru, nu va reveni la ea - plecat prea departe. Ca urmare a conexiunii lor este rupt și zăbrele, și ei încep să se miște liber prin cristal situat intre ionii normale, fără, desigur, în afara de cristal; acestea se numesc ioni interstitiale, deoarece poziția normală se numește site-urile cu zăbrele. Un loc pe care un astfel de ion a avut loc înainte, rămâne vacant - aceasta înseamnă că oricare dintre ionii care înconjoară acest loc, a pierdut vecin și echilibrul este deranjat în jurul lui. Ambele defecte - interstițială și postul vacant de ioni - importante pentru conductivitatea electrică a cristalului, curând a devenit clar că atunci când se analizează proprietățile electrice ale halogenura de argint. Deoarece numărul de astfel de defecte este cu atât mai mare, cu atât mai mare amplitudinea medie a oscilației, și crește, la rândul său, cu temperatura cristalului, defecte punct termic joacă rolul mai important decât temperatura de mai sus.

Aici observăm o caracteristică de bromură și clorură de argint, nu este specific altor cristale ionice: ele indică defecte termice apar aproape exclusiv între cationi, și în cantități destul de mari. Astfel, la temperatura camerei, până la 0,01% din ioni de Ag + transferate din locurile cu zăbrele în interstițiile, adică. E. Pentru fiecare din cele trei direcții aproape la fiecare 20 de minute pentru Ag + ion este absent în locul său. Dintre anionii care nu sunt observate, nu numai la temperatura camerei, dar, de asemenea, la mai mare; chiar aproape de punctul de topire al numărului de posturi vacante de anioni este mai mic decât numărul de cationic la multe mii de ori.

defectelor punctuale apar din cauza impurităților. Dacă impuritatea este prezentă într-o formă ionică, se poate potrivi într-un grilaj ionic, având loc cation sau anion (eventual ambele), în funcție de semnul său. În cazul în care taxa de impuritate. ion este același ca și primar (de exemplu, ion Na + și I- în AgBr zăbrele), efectul energiei sale, precum și alte proprietăți ale gratarului este de obicei mic, deși energia de interacțiune în acest site zăbrele este ușor schimbat și acolo bine potențial superficial (acum aceste termene de deja cunoscut). efect semnificativ mai mult de ioni, cu o valență diferită de nimic în principal. Astfel, ionii Cd2 + sau Pb2 + (deoarece acestea sunt introduse în special, în unele emulsii AgBr), luând locul unui cation, raportat doua încărcare cu zăbrele cation Ag +. Ei să rămână în linii mari neutră, așa cum era lipsit de impurități, unul dintre cei mai apropiați ionii de Ag + trebuie să părăsească scaunul și du-te în poziția interstițială. În loc de două unități, umplute cu cationi monovalenți, pentru a primi unul umplut cu un cation bivalent, un post vacant de cationi și un cation t interstițială. E. O încălcare destul de importantă de ordinea în zăbrele.

Din punct de defecte de impurități poate fi asociat structuri mai complexe. Astfel, se pot forma conglomerate mai multor ioni vacante, interstițiale și impurități și pe suprafața cristalelor de ioni de Ag +, fiind în locurile lor în AgBr zăbrele pot participa simultan la formarea build-up, cum ar fi o altă sare de argint, spun AgS sulfuroase sau bromură de un alt metal ( impuritate); Desigur, acest cartier este o încălcare semnificativă a procedurii în locurile corespunzătoare din cristal. În acest fel, și probabil altele, la suprafață poate avea loc nu numai punct, ci și defectele extinse de impurități, dar chiar și cea mai mare dintre ele sunt mici în comparație cu dimensiunile liniare ale cristalelor convenționale de emulsie.

Conductivitatea de halogenură de argint

halogenuri de argint au o constantă dielectrică ridicată, adică, capacitatea de a atenua un câmp electric extern: .. Y clorură de argint este egal cu 12,2, un y-bromură 13.0. Pe această bază, acestea ar trebui să fie clasificate ca izolatori, dar această definiție nu este în întregime în concordanță cu alte proprietăți electrice ale halogenuri de argint. În special, chiar și în întuneric, ei au o conductivitate electrică, deși slab; lumina crește brusc cât mai multe semiconductori, iar valoarea rezistivității, de asemenea, cauze includ argint semiconductori cu halogenuri mai mult decât în ​​dielectrici. Un studiu mai detaliat al proprietăților electrice ale halogenura de argint a arătat, în plus, că purtătorii actuali negri în aceasta sunt ionii, iar lumina - în principal electroni, ceea ce este tipic pentru așa-numitele fotoconductorii. Ambele fapte merită o atenție serioasă,

Am menționat deja că la temperaturi nu prea scăzute în cristale AgHal există un număr apreciabil de ioni de Ag + interstițiale, capabil să se deplaseze în interiorul cristalului, în timp ce între ionii de Hal- intercalat practic deloc. Dacă puneți AgHal de cristal între doi electrozi, acesta ar trebui să meargă curentul de ioni, care este confirmat de experiență. Ioni Ag +, ajungând la catod, va avea pe ea pentru a recupera metalul; Într-adevăr, o astfel de depunere de argint, adică. E. Nu în soluția de electroliză original și în solide, domenii de aplicare suficient de prelungite, de asemenea, găsite în mod experimental. Cititorul este obișnuit să creadă că în timpul descompunerii electroliză a materiei, și, prin urmare, depunerea de produse electrolitice ar trebui să meargă pe ambii electrozi, poate părea ciudat depuneri în cazul halogenuri de argint numai pe catod. Dar nu trebuie să uităm că, deși electroliza unei halogenuri de argint, de fapt, a implicat numai porțiunea de cationi a grilajului, dar mutați în cristal nu numai sarcinile pozitive sub formă de ioni interstițiale Ag +: mobilitatea și au un post vacant lăsat de acești ioni.

Pentru a înțelege modul în care se întâmplă acest lucru, se aplică raționamentul nu este neobișnuit pentru fizica: în cazul în care, la un moment dat lipsa de sarcină pozitivă, atunci ca și în cazul în care a existat o sarcină negativă în exces, cât și în domeniul extern o taxa aparent imaginar are multe caracteristici ale unei taxe reale. Referindu-ne la Fig. 4. Au un ioni de Ag + mobil, lăsând poziția deschisă, are loc cu mișcarea sa de către catod de către un alt loc de muncă. Este posibil ca el va fi prins în această poziție și să-l. Apoi, acest eveniment și poate spune cum deplasarea cationului în direcția catodului din punctul P la punctul Q, și, ca poziții de deplasare negative în direcția anodului din punctul Q la punctul P. Asta și alta-transfer de sarcină, t. E. Current, și nu există nici o modalitate de a determina care dintre cele două versiuni este în esență corectă. De aceea, noi spunem că există o mișcare de cationi, și mișcarea de posturi vacante de cationi, iar o parte a acestora în trecerea curentului și electroliza este considerat egal. Fizic, diferența constă în faptul că mișcarea cationilor de transport de masă și vom vedea depunerea de material pe catod, iar mișcarea de posturi vacante transportate goale și nu numai este materialul de depunere la anod, și chiar a creat aproape un fel de cavitate în care mai mult și Mai mult lipsa de argint la catod din trecut, și numai halogen.

Conductivitatea de halogenură de argint în întuneric depinde foarte mult de condițiile de fabricație de cristal, aceasta biografie, care este vizibil mai ales la temperaturi de peste camerei: aici diferențele între probele individuale pot ajunge la zeci sau chiar sute de ori. Pe conductivitate întunecată halogenuri de argint sub formă de impurități influențează în mare măsură, sărurile valența altele decât Ag + și y Nal-: așa cum sa menționat deja, fiecare astfel de non impuritate încorporată în zăbrele, se mărește numărul de ioni mobile și posturi vacante. Mai mult decât atât, conductivitatea ionică depinde în mare măsură de temperatură, deoarece este determinată de defecte punct termic, iar numărul lor ca temperatura crește brusc, de exemplu, o bromură de argint ca temperatura crește la 0 la 20 ° C - mai mult de trei ori. Cu toate acestea, pentru a în continuare fără erori semnificative poate presupune că, la temperatura camerei pentru microcristale de emulsii bromură de argint în conductivitate este destul de aproape de 10-11 Ohm • m -1 • mm 2, iar soprotivlenie- specific, respectiv, la 1011 Ohm • mm-2 mm -; pentru rezistivitate clorura de argint este de zece ori mai mare.

Atunci când conductivitatea iluminata de halogenuri de argint crește brusc, iar purtătorii de sarcină sunt în primul rând electroni (conductivitate ionica persistente pe fundalul acestui curent, în general, aproape imperceptibil). Prin urmare, în cristalele de argint cu halogenuri, precum și toate semiconductori și, de asemenea, mai multe dielectrici solide, lumina produce efectul fotoelectric intern. Sa constatat că electronii se desprinde ușor de ioni Hal „; după separarea spotului de electroni eliberarea acestuia este un anion fără un electron, adică, un atom neutru Hal C răzuirea astfel atom este aproape nu este conectat, deoarece forțele acestea, în principal electric și este neutru ... iar acest lucru îi permite să scape din zăbrele. cu toate acestea dimensiunile atom sunt suficient de mari pentru a împiedica să circule liber în cristal, și, prin urmare, propunerea este aproximativ același mod în care se mișcă poziția deschisă (a fost prezentată în Fig. 4). acum, probabil, ieftin Atel nu este surprins în cazul în care locul este lipsa unui electron vom fi privit ca un fel de sarcină pozitivă (și nazyvayut- lui „gaura pozitivă“), iar noi vorbim nu numai de mișcarea electronilor spre anod, dar, de asemenea, mișcarea de găuri la catod, schematic o astfel de mișcare prezentată în Fig. 5.

Efectul fotoelectric în orice material caracterizat prin granita așa-numita roșu, t. E. Că cea mai lungă lungime de undă la care lumina este încă în măsură să inducă efectul fotoelectric în substanța. Pentru clorura de argint de delimitare roșu se află aproape de 380 nm, m.