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2015年10月10日 震災から復旧 米沢高等工業学校本館

【ナレッジ】 写真フィルムを感光させるのに必要なエネルギーは?

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説明
知りたいと思いました. 具体的には写真フィルム原理あるところの
AgBr Ag + Br
光反応にいくらのエネルギー必要かということです.

光の粒子使って光分解反応どのように説明なさるのか興味があります光分解反応ということでハロゲンそのものは紫外線から青色にしか感度がありません400nm~520nmとのことですたぶんフィルムAgBrだけでなくAgIもあるようなのでAgIが長波長側の特性に関係しているのかもしれません

原子核物理学センスから言いますと, AgBr Ag Br 精密な質量が分かれば AgBr 結合エネルギー出せますので上記の吸熱反応の熱量が分かる筈です

これは結合伴う質量欠損から結合エネルギー計算きるということ
しょうか?

私は写真の専門家ではないので詳しいことは知りませんが電気化学反応中でAgBrに関係した電極反応示こととします

化学反応ギブス自由エネルギー変化ΔGが化学反応の指標になりますまた酸化還元反応電位EとΔGの間にはΔG=-nFEという関係がありますここFはファラデー定数nは反応電子数です電位標準水素極NHE (2H+ + 2e→H2)0Vとして規約しNHEに対する相対値で標記しています

AgBr + e Br- + Ag Eo=0.0711 V
Br2(aq) + 2 e 2 Br- Eo=1.0874 V

Ag関連の電極反応の電位は
https://a.yamaga…
あります他の元素の電極電位や式量分子量などもり私どもが運用する上記電気化学データベースから求めることができます従いまして熱力学的には電極反応で

2AgBr 2Ag + Br2

いう反応進行させるためには1.0874-0.0711=1.0163 Vの分解電圧で可能だということになりますしかしこの反応は水溶液中での反応でありイオン種は水和して安定化しておりますしAgも金属Agに取り込まれた状態での話でありBr2も水溶液として水に溶解した状態の話です

これに対して塩写真での光分解反応

AgBr Ag + Br

異なりますまず光分解反応はAgBr結晶内で起る反応でありAgBr内でバンドギャ以上のエネルギー光が入射されたときに結晶内で電子が励起されてホール電子分離しますこの電子結晶内で動きやすいAg+補足し準安定状態になって潜像化します周りの環境が異なるため水和エネルギーなどが関係してくるため水溶液系の電位差そのまま適用することはできません

ちなみに手元にある資料でハロゲンバンドギャ調べたところAgClが3.2eVAgIが2.8eVBr2結合エネルギー193 kJ/molしたがAgBrやAgの結合エネルギー手元の資料にはありませんでした化学便覧で光吸収スペクトル調べたところ吸収極大はAgClが350nmAgBrが420nmAgIが425nmBr2415nmCl2330nmI2520nmでしたどうもハロゲンバンドギャハロゲン光吸収スペクトル極大に近いようですね

http://wwwsoc.ni…(3)1999.html

目次が出ていますしかし山形大の図書にはこの雑誌はないみたいなので詳細は不明臭化固有感光波長域は400nm~520nmという記述がコニカコニカ赤外750いう赤外フィルムカタログ出ています

http://www.konic…
http://www.mmjp.…

化学原典  II -4光化学日本化学会徳丸克己
菊判250本体価格 3800ISBN 4-7622-9384-986.9刊]
等という本もあるようです
http://www.jssp.…

写真ハロゲンなどの感光全般に関しては以下のページ考になるようです
http://www.dango…
http://www.dango…
http://homepage2…
http://www.geoci…
http://arata.pag…