Способ получения сульфидобромидов ртути

 

1Ф, ",УЭЛЧ о «» утду

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советским

Социалистических

Республик

«»662902

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— ! (22) Заявлено 231176 (21) 2423389/23-04 (51)М. Кл.2 с присоединением заявки ¹(23) Приоритет—

G 03 С 1/72

Государственный комитет

СССР по. делам изобретений и открытий

Опубликовано 15.0579 Бюллетень № 18 (53) УДК 771.5 (088. 8) Дата опубликования описания 15D579

Т.N.Ëåîíîâà (71) Заявитель

Белорусский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им. В.И.Ленина (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУЛЬФИДОБРОИИДОВ РТУТИ

1 .Изобретение относится к способам йолучения сульфидобромидов ртути, которые могут быть использованы в качестве светочувствительной компоненты в фотохромных материалах, чувствительных к ультрафиолетовому ц видимому свету, однократного или многократного использования.

Известен способ Получения сульфидобромидов ртути (СБР), обладающих

Фотохромными свойствами, путем взаимЬдействия бромида калия и предваритель,но приготовленного раствора черного сульфида ртути s водном растворе ацеФата ртути в среде поливинилового спирта П) .

Недостатком этого способа является то, что растворение укаэанного количества черного сульфида ртути в растворе ацетата ртути происходит 2О только в том случае, если использует ся свежеосажденный Б-HgS, поскольку при хранении его растворимость в растворе ацетата ртути уменьшается. Для „ получения -HgS в раствор хлорида двухвалентной ртути пропускается сероводород в течение 20-30 .ч. Осадок P-HgS отделяется от маточного раствора, промывается и высушивается.

Растворяетсй сульфид ртути в раство- ЗО ре ацетата ртути медленно - в течение

2-3 ч. Полученный раствор сульфида ртути в растворе ацетата ртути необходимо использовать в течение суток, так как при более длительном стоянии из него постепенно выпадает бесцветный кристаллический осадок состава

Hg(CH СОО) ° 2HgS и раствор становитсй непригоднйм к употреблению.

Целью изобретения является разра- ботка способа получения сулъфидобромидов ртути, имеющего сокращенное время и упрощенную технологию.

Поставленная цель достигается тем, что в среде поливинилового спирта (ПВС) осуществляют взаимодействие бромида. ртути и тиосульфата натрия при следующем соотношении исходных веществ; вес.Ъ:

Бромид ртути 7-54

Тиосульфат натрия 4- 17

Поливиниловый спирт Остальное

Способ получения заключается в следующем. При энергичном перемешивании к смеси раствора ПВС с раствором тиосульфата натрия добавляют навеску бромида двухвалентной ртути.

В зависимости оТ количества тиосульФата натрия, бромида ртути и IIBC

НЧВг 1,60 HgS

2,7 10

0,0025

0,72

0,0060

0,0105

},2 °

5,7

HgBr ° 1,88 HgS

0,0018

0,, 0027

0,0030

0,0056

3,9

1,8

20 160 г3,0 °

2,6

20 380

20 704

-1

2,6 10

О, 0025

0,0005

-(1,5 10

2,1 ° 10

2,1 ° 10

1,5 ° 10

3,0 l0

HgBr 2,11 HgS

5 25 200

О, 0017

0,0025

0,0050

0.0081

0,91

3 6629

" получают светло -желтые эмульсии раз- ных оттенков, разного состава и консистенции, которые после полива с целью получении фотохромного материала их на стеклянные подложки и последующего высушивания дают прозрачные или непрозрачные светочувствительные слои с достаточной механической проч-. ностью и хорошей адгезией к подложке.

Поскольку концентрация растворимых солей в эмульсии сравнительно велика, то при высушивании политой эмульсии 10 эти соли могут кристаллизоваться на поверхности образунЩегося слоя и тем самым портить слрй. Чтобы этого не

Происходило, общее количество солей,, в том числе растворимых, не должно 15 превышать 0,01 г/см . Так как присут2 ствие в слое растворимых солей вообще нежелательно, поскольку они ухудшают стабильность слоя, их необходимо отмывать. Для этого высушенные слои помещают в дистиллированную воду на

0,5-1 ч, а затем снова высушивают.

Количественные соотношения бромида ртути и тиосульфата натрия в эмульсии, обЩее количество солей, приходящееся на 1 см фотослоя, приведены в табл.l.

При определенных соотношениях и концентрациях исходных веществ, наПример при соотношении r ионов Hg + и S 0, равном 1/1,20 или 1/1,81 (состав сульфидобромидов соответст(02 4, венно Н9Вг 2,84 HgS HgBr y3,20, HgS) образующиеся в растворе ПВС эмульсии СБР прозрачны, т.е. величина частиц светочувствительного вещества не превышает предколлоидного размера.

После полива таких прозрачных эмульсий на стеклянные подложки получают соответственно почти прозрачные фотослои, оптическая плотность (D ) которых не. о превышает 0,}-0,2.

Все полученные укаэанным выше способом фотослои на основе СБР чувствительны к ультрафиолетовому (УФ) и ви« димому свету, энергия их половинного потемнения Е lz т.е. энергия, которая необходима, чтобы исходный коэффициент отражения слоя R уменьшился при облучении УФ-светом (3 =365 нм, мощность светового потока 5 ° 10 вт/см .с) в два раза (ьв р = - -†), состав-, .ляет 1,2 10 -21 ° 10 дж/см .

При экспонировании УФ-светом до предельного потемнения полученных описанным здесь способом фотослоев на основе СБР коэффициент отраженИя их уменьшается от 70-80 до 9-25%, оптическая плотность фотослоев возрастает при этом на 0,2-0,6,, Количественные соотношения исходных компонентов.при синтезе суспензий сульфидобромидов ртути и характеристика полученных фотослоев приведены в таблице.

Таблица.

662902

Продолжение табл, 2 3

6 . 33 967

0,0006

0,0018

0,0006

0,0009

1,20

1966

7 33

О, 0008 HgBr 3,20 HgS 18 - 10

1,81

950

Восстановление окраски засвеченных фотослоев начинается сразу же после прекращения облучения, однако при комнатной температуре этот процесс идет медленно. Полностью восстанавливают окраску при этой температуре лишь фотослои, состав фотохромной компоненты которых HgBr

3,11 HgS в течение 36 суток. Все остальные фотослои в этих условиях восстанавливают окраску лишь частично (до R 64-70Ъ в течение 1321 суток) ..

При температурах 80-100 С полностью восстанавливают исходную окраску в те.- 30 чение 2-60 ч фотослои, состав фотохромной компоненты которых НдВ nHgS, где и имеет. значение 1, 60-2, 84, Фотослои, состав светочувствительной. фазы в которых НсзВр2, 3,20 HgS, при этих температурах окраску восстанавливают частично (до Ё 53-59Ъ). ,На всех фотослоях на основе СБР, .которые полностью восстанавливают окраску после засвечивания, для суждения об их устойчивости и фото- 40 хромных свойствах осуществляют IIo

10 циклов: потемнение при. экспонировании — восстановление окраски при

20-100 С. При многократном проведении циклов наиболее стабильными ока- 45 зываются фотослои, состав фотохромной компоненты которых НцВг2 2,84 НдВ, .Следует отметить, что при многократном осуществлении циклов начальный коэффициент отражения фотослоя 50

Й может снижаться на 1-3% после первых двух-трех циклов, однако это практически не влияет на дальнейшее проведение циклов.

Разрешающая способность получен5 ных описанным здесь способом фотослоев не ниже 250 линий/мм. Об этом свидетельствует полное разрешение на этих слоях полиграфического тес= та абсолютного контраста.

Пример 1. Способ получения фотохромного. материала на основе сульфидобромидов состава Н ВГ nHgS где и имеет значение 1,66 — 1,88.

20 мл 1 н.водного РаствоРа На2 2ОЗ смешивают с 80-700 мл 6,5%-ного вол 65

HgBr 2,84 HgS " 4,5 . 10

6,0 10

18 10

21 10 ного раствора ПВС. К этой смеси раст-. воров при энергичном перемешивании добавляЮт 10 r HgBv2. Соотношение компонентой в суспензии следующее, вес.Ъ: HgBrz 17-54, Na2S205 5-17, ПВС 28-78. К этой сусйейзйи приливают 25-43 мл/л 10%-ного водного раствора, CB-104, полиглицирида три-. децилянтарной кислоты — поверхностноактивного вещества, способствующего равномерному высыханию слоя.

Время, затрачиваемое на приготовление суспензии, составляет 0,5- 1 ч. Полученную суспензию фильтруют через вату, поливают в количестве 0,5-3 мл на стеклянные пластинки размером (4,5 х 6) см, подслоенные 1%-ным . раствором ПВС и высушивают при комнат ной температуре. Сухие слои промывают в течение 0,5-1 ч в дистиллированной воде и снова высушивают. Высушивание политых слоев, промывание их и после дующее высушивание проводят при крас,ном свете или в темноте.

Энергия половинного потемнения

IE„2 полученныХ этим способом фото слоев 1,2-10 - 5,7 ° 10 "дж/см, оптическая плотность Эо равна 0,52 1,57, увеличение оптической плотнос тй при предельном потемнении (ЬР

= П вЂ” Doi где Ро — оптическая плотность исходного слоя, D — - оптическая плотность слоя после засвечивания) составляет 0,41-0,65, коэффициент отражения уменьшается при засвечивании от 70-80 до 9-14Ъ. На этих фотослоях можно осуществить

2-7 циклов если восстановление окрас-I

Ф о ки проводить при.80-100 С.

Пример 2. Способ получения фотохромного материала на основе сульфидобромида HgBi. -2,11 HgS.

25 мл 1 н.водного раствора Na S О смешивают с 200 мл 6,5%-ного раствора

ПВС. К этой смеси растворов при энергичном перемешивании добавляют

10 г НдВг2(таблица l) . Соотношение исходных компонентов в полученной суспензии следующее, вес.Ъ: HgBr2-37, Na2S20, 15, ПВС 48. Все последующие операцйи по изготовлению фотослоев точно такие же, как в примере 1.

7 662902

Энергия половинного потемнения

E .полученно-о этим способом мате1 иала 1, 5 ° 10 " — 3, О ° 10 дж/см, оптическая плотно<ать D равна 1,02-1,57, увеличение оптической плотности при предельном потемнении составляет

0,40-0,67, коэффициент отражения 5 уменьшается при засвечивании от 71

83 до 9-11Ъ. Фотослои этого состава восстанавливают окраску при комнатной температуре за 36 суток. На этом материале можно осуществить 2-6 цик- )0 лов: потемнение при засвечивании восстановление окраски при 80-100 С. о

П р и м е Р 3. Способ получения фотохромного материала на основе сульфидобромида HgBr>.2,84 HgS. 15

33 мл 1 н водного раствора Иа28203 смешивают с 970-1970 мл 6,5Ъ-ного раствора ПВС. К этой смеси растворов при энергичном перемешивании добав10 r Н9В -. . Соотношение КоМпоНеН-20 тов в полученной суспензии следующее, вес.Ъ: HgBr2 7 — 13, Na>SzO> 4-7, ПВС 81-89. Все последующйе операции по изготовлению фотослоев проводят точно так же, как в примере 1.

Энергия половинного потемнения

Е 12 полученного этим способом фото2 материала 4, 5. 1 Π— 2 1 ° 10 " дж/см оптическая плстность Dо равна О, 12.О, 32, увеличение оптической плотности при предельном потемнении 0,29- 30

0,40, коэффици:ент отражения при засвечивании уменьшается от 69-79 до 12-23Ъ. На материале, полученном по этому споссбу, возможно осуществление более 1С циклов: потемнение при 35 засвечивании - восстановление окрасо ки при 80-100 С. Пример 4. Способ получения фо.томатериала на. основе сульфидобромида HgBr< 3,2 HgS.

)О мл 1 н.водного раствора Ыа смешивают с 950 мл 6,5Ъ-ного вод2 2 3 ного раствора ПВС. К этой смеси растворов при энергичном перемешивании добавляют 10 r HgBr<. Соотношение компонентов в суспензии следующее,. вес.Ъ: HgBr2 13, Ба 820. ° 10,ПВС 77.

Все последующие операции по изготовлению фотослоев проводят точно так же, как в примере 1.

Энергия половинного потемнения Ey1g полученного по этому способу материала, равна 18 10 дж/см, оптическая плотность Do равна 0,10-0,19, увеличение оптической плотности при предельном засвечивании 0,140,22, коэффициент отражения при этом уменьшается от 74-80 до 25-48Ъ.

Циклы: засвечивание — термообесцвечивание для фотоматериала, полученного по этому способу, не характерны.

Формула изобретеяия

Способ получения сульфидобромидов ртути, обладающих фотохромными свойствами, в среде поливинилового спирта, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени и упрощения технологии процесса, осуществляют взаимодействие бромида ртути и тиосульфата натрия при следующем соотношении исходных веществ, вес.Ъ:

Бромид ртути 7-54

Тиосульфатнатрия 4-17

Поливиниловый спирт Остальное

Источники "информации, принятые во внимание при экспертизе

1.. Заявка 9 2147373/23-04, кл. G 03 С 1/72, 1975.

Заказ: ? 699/49 Тираж 547 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул . Проектная, 4

Составитель В.Матросов

Редактор Л.Новожилова Техред M.Ïåòêo Корректор Г. Назарова