Закрепление изображения. 
Химические аспекты фотографии

В фотопленках после проявления изображения остается много галогенидов серебра. Чтобы сделать фотопленки несветочувствительными и тем самым закрепить видимое изображение, из светочувствительного слоя необходимо удалить галогениды серебра. Для этого пользуются процессом фиксирования, во время которого происходит перевод галогенидов серебра в растворимые соединения, легко удаляемые из светочувствительного слоя при промывке фотопленки водой.

Растворимые соединения можно получить, обработав фотопленки растворами, содержащими тиосульфат натрия или аммония. Принято считать, что процесс фиксирования протекает в две стадии. Во время первой происходит взаимодействие галогенидов серебра с тиосульфатом натрия (Na2S2O3) по следующему уравнению:

AgBr + Na2S2O3 = Na[AgS2O3] + NaBr.

Светочувствительный слой фотопленок становится прозрачным. Однако комплексная соль Na[AgS2O3] трудно растворима в воде и может через некоторое время быть причиной появления жёлтых или коричневых пятен на фотоплёнке.

Во второй стадии образуется легкорастворимая комплексная соль по уравнению:

Na[AgS2O3] + Na2O3 = Na3[Ag (S2O3)2].

или.

3Na[AgS2O3] + Na2O3 = Na5[Ag3(S2O3)4].

Чтобы вторая стадия была проведена полностью, фотоплёнки обрабатывают в фиксирующем растворе и после того, как светочувствительной слой стал прозрачным. Обычно на вторую стадию затрачивают столько времени, сколько потребовалось на первую стадию.

Полного фиксирования фотоплёнок, обеспечивающего долгое хранение изображения, достигают, заканчивая процесс фиксирования в свежем растворе.

Продолжительность фиксирования определяется скоростью диффузии тиосульфата натрия в светочувствительный слой, скоростью растворения галогенида серебра и скоростью диффузии образовавшегося комплексного соединения из слоя. Эти скорости зависят от вида галогенида серебра в светочувствительном слое, его толщины и задубленности, от состава фиксирующего раствора, температуры и способа обработки светочувствительного слоя. Чем толще или задубленнее светочувствительный слой, тем медленнее идет фиксирование. Мелкозернистые фотоплёнки фиксируются быстрее крупнозернистых.

С повышением концентрации тиосульфата натрия в растворе скорость фиксирования увеличивается. Ускорение процесса нарастает с повышением количества тиосульфата натрия до 30—40%, после чего происходит замедление фиксирования. Это вызвано тем, что при высоких концентрациях снижается скорость диффузии в светочувствительный слой фотоплёнок.

С увеличением температуры раствора фиксирование ускоряется. Предел повышения температуры определяется степенью задубленности светочувствительного слоя фотоплёнок. Фиксирующие растворы различают по их составу и действию. Они бывают слабощелочными, нейтральными, кислыми, кислодубящими, кислодубящими быстрыми. Чернобелые фотоплёнки в большинстве случаев обрабатывают в кислодубящих фиксирующих растворах, так как эти растворы дубят светочувствительный слой и предохраняют его от окрашивания продуктами окисления проявителя.

Цветные фотоплёнки обрабатывают в слабощелочных или нейтральных фиксирующих растворах, чтобы они не разрушали красители, составляющие цветное изображение. Однако есть и специальные кислодубящие фиксажи для обработки цветных фотоплёнок. Кислая среда в фиксирующих растворах позволяет использовать квасцы для дубления светочувствительного слоя, уменьшает действие продуктов окисления проявителя и останавливает процесс проявления.

В современных ускоренных процессах применяют быстрые кислодубящие фиксирующие растворы. В этих растворах основным веществом является тиосульфат аммония, который вводят в раствор непосредственно пли приготовляют путем реакции между тиосульфатом натрия и хлористым аммонием. Вследствие того, что при слишком низком значении pH происходит выделение серы в раствор, а при слишком высоком — теряется дубящее действие квасцов и способность нейтрализовать проявитель, применяют строгий контроль за значением pH раствора. Оп должен обладать большой буферной емкостью. Фиксирующий раствор с алюмокалиевыми квасцами наиболее распространен, он имеет pH от 4 до 6,5.

Прямое позитивное изображение Приведенная выше последовательность процессов даёт негативное (противоположное реальному) изображение. Это происходит потому, что больше всего выделяется металлического серебра в местах наибольшей яркости. Следовательно наиболее светлые участки снимаемого объекта будут изображены наиболее темно. Чтобы получить реальное изображение, описанный выше процесс экспонирование -> проявление -> фиксирование необходимо повторить (в фотографии применяют термин «отпечатать»), т. е. направить поток света через негатив снова на светочувствительный слой, а затем вновь обработать полученное изображение в растворах проявителя и закрепителя.

Двухслойный способ реализуется в двух вариантах: «сухом» и «мокром».

Фотографический процесс с диффузионным переносом изображения является одностадийным, так как обработка скрытого изображения с целью получения визуального происходит в одну стадию. Его сущность заключается в том, что одновременно с формированием негативного изображения из светочувствительного слоя диффундируют вещества, создающие в приёмном слое позитивное изображение. В фотоматериал для чёрно-белого диффузионного процесса входят: светочувствительный галогенид серебра; обрабатывающий раствор, который содержит проявляющие и комплексообразующие вещества; материал-приёмник. После экспонирования на свету все три указанных материала приводят в контакт. На экспонированных участках светочувствительного слоя в результате химического проявления образуется металлическое серебро. На неэкспонированных участках сохраняется галогенид серебра. Он растворяется при взаимодействии с химическим реагентом (например, с Na2S2O3) и образующийся комплекс (в данном случае Na3[Ag (S2O3)2]) диффундирует в материал-приёмник. Здесь он восстанавливается до металлического серебра, которое и создаёт позитивное изображение.

В мокром способе создания видимого изображения применяют жидкие обрабатывающие растворы. Они содержат проявляющее вещество, тиосульфат натрия, щёлочь, антивуалирующее вещество и воду. Эти жидкие растворы подают извне в промежуток между светочувствительным и принимающим слоями. В «сухом» способе используют вязкие обрабатывающие растворы. Они имеют тот же состав, что и растворы в мокром способе, но содержат еще загустители — обычно водорастворимые эфиры целлюлозы. Вязкие обрабатывающие растворы заключают в полимерные микрокапсулы, которые включают в состав фотоматериала, После экспонирования фотоматериал пропускают между валиками, капсулы разрушаются, и раствор из них распределяется между светочувствительным и приёмным слоями. При извлечении из фотоаппарата приеёмный материал отделяют от исходного материала и наносят на него быстровысыхающий стабилизирующий состав, образующий глянцевое защитное покрытие.