I processi chimici della fotografia

Fotografare significa “scrivere con la luce”: i processi chimici a cui questo fenomeno è dovuto si fondano invero sul fatto che la luce, o meglio l’insieme di onde di varia lunghezza d’onda o frequenza che la costituiscono, è capace di modificare le molecole di varie sostanze che perciò vengono dette fotosensibili.

Fin dal Medioevo, gli alchimisti, studiavano i composti che viravano se esposti alla luce. Nel ‘700 gli scienziati Shultze e Wedgwood apportarono importanti sviluppi nel campo: durante alcuni esperimenti con carbonato di calcio, acqua regia, acido nitrico e argento, fu scoperto che il composto ottenuto, fondamentalmente cloruro di argento, reagiva alla luce cambiando colore.

Furono ripetuti esperimenti riempiendo una bottiglia di vetro con i reagenti e fu notato che i prodotti di reazione cambiavano colore solo nel lato illuminato. A tale sostanza fu dato il nome di scotophorus, portatrice di tenebre. Gli studi compiuti, provocarono fermento nel mondo scientifico, ma solo verso la fine del 1700 l’inglese Thomas Wedgwood sperimentò l’utilizzo del nitrato di argento immergendovi dei fogli di carta che espose alla luce, dopo avervi deposto degli oggetti.

Si accorse che, dove la luce colpiva il foglio, la sostanza si anneriva, mentre rimaneva chiara nelle zone coperte dagli oggetti. Purtroppo queste immagini non si stabilizzavano  e perdevano rapidamente contrasto se mantenute alla luce.
Successivamente Joseph Nicephore Niepce si interessò al fenomeno e approfondì gli studi alla ricerca di una sostanza che potesse impressionarsi alla luce e che mantenesse il risultato nel tempo. Utilizzò un foglio di carta bagnato di cloruro di argento esponendo all’interno di una piccola camera oscura. L’immagine apparì invertita, con gli oggetti bianchi sul fondo nero.
Questo negativo non soddisfò Niepce, che proseguì la ricerca di un procedimento per ottenere direttamente il positivo. Scoprì che il bitume giudaico era sensibile alla luce e lo utilizzò nel 1822 per produrre delle copie di un’incisione. Il bitume di Giudea è un tipo di asfalto normalmente solubile in olio di lavanda e, una volta esposto alla luce indurisce. Niepce cosparse una lastra di peltro con questa sostanza e vi sovrappose l’incisione.

Dove la luce riuscì a raggiungere la lastra di peltro attraverso le zone chiare dell’incisione, si ebbe una sensibilizzazione del bitume che si indurì e non poté essere eliminato dal successivo lavaggio con olio di lavanda. La superficie rimasta scoperta venne scavata con acquaforte e la lastra finale potè essere utilizzata per la stampa.

Nel 1837 Daguerre utilizzò una lastra di rame con applicata un sottile foglio di argento che, posta sopra i vapori di iodio reagiva formando ioduro d’argento. Seguì l’esposizione alla camera oscura dove la luce trasformava lo ione argento in argento metallico. L’immagine non risultava visibile fino alla esposizione a vapori di mercurio. Un bagno in una soluzione di sale comune fissava, sia pur non stabilmente, l’immagine.

Il processo destò molto scalpore e si diffuse in tutta Europa diventando il principale metodo per ottenere fotografie. Fu solo nella seconda metà dell’Ottocento che Fox Talbot perseguì l’obiettivo di ottenere una fotografia come prodotto non più generato dalla mano dell’uomo, bensì grazie all’impiego della tecnologia. L’obiettivo delle ricerche di Talbot divenne quindi quello di riuscire a ottenere delle immagini foto-chimiche.

Egli, nel libro The pencil of the nature, pubblicò le sue ricerche corredando il testo con numerose fotografie. Talbot mise a punto un procedimento fotografico che permetteva la riproduzione delle immagini con il metodo negativo/positivo tramite il quale si potevano ottenere molte copie della medesima posa. Sia il negativo che il positivo erano costituiti da una carta impregnata di cloruro di argento.

La strada della fotografia era aperta ed ebbe grande diffusione in tutto il mondo. Da allora molto tempo è passato, ma ancora oggi, la tecnica fotografica tradizionale, si basa su quattro tappe fondamentali:

1)       Fotoreazione iniziale

2)     Sviluppo

3)     Fissaggio

4)     Stampa

Il supporto per conservare le immagini riprese con la macchina fotografica a pellicola è la pellicola fotografica che è costruita a strati: il supporto base è costituito da un sottile nastro di materiale plastico su cui viene applicato uno strato di gelatina che porta in sospensione dei piccoli cristalli di AgBr.

La gelatina usata in fotografia si ottiene tramite la degradazione del collagene, proteina a struttura lineare molto diffusa nel mondo animale. I cristalli di AgBr, detti grani, si preparano trattando una soluzione di AgNO3 con KBr; si ottiene, tramite una reazione di precipitazione AgBr che, data la sua scarsa solubilità precipita in cristallini.

La grandezza dei grani dipende dal tempo di riposo: se questo è breve si ottengono grani di piccole dimensioni, se è prolungato si ottengono grani più grossi. Poiché la dimensione dei grani ha notevole importanza nel processo fotografico, questa reazione deve essere condotta con particolare cura.

I grani vengono poi mischiati a gelatina fusa: si forma una sospensione, detta comunemente emulsione sensibile, che si applica in strato sottile sul supporto. Una radiazione luminosa di giusta frequenza che colpisca i grani di AgBr dà l’avvio a una serie di reazioni concatenate che avvengono ad opera della luce:

Ag+ Br → Ag+ + Bro + e

Ag+ + e → Ago

Ago + Ag+ = Ag2+ + e → Ag2o

Ag2o + Ag2+ → Ag3+ + e →Ag3o

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Author: Chimicamo

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