A fotoemulzió ezüst - halogenid mikrokristályok kolloid szuszpenziója fényképészeti zselatinban , amely fényérzékeny réteget képez a modern zselatin - ezüst fényképészeti anyagokból [1] . A halogenid mikrokristályokon kívül az emulzió egyéb segédanyagokat is tartalmaz: érzékenyítőket, antiszeptikumokat , stabilizátorokat, lágyítókat és másokat. A kromogén fényképészeti anyagok emulziós rétegei is tartalmaznak színképző komponenseket [2] [3] . Üvegre , celluloidra fényképészeti emulziót alkalmaznak fólia vagy papír egy vagy több réteg formájában. Egy emulziós réteg vastagsága 6 mikrométertől fotópapírok esetén 20 mikrométerig negatív fényképészeti anyagok esetén. A laboratóriumi feldolgozás során az emulzió vizet szív fel, vastagsága többszörösére nő [4] .
A fényképes emulzió gyártási folyamata a következő lépésekből áll: emulgeálás, fizikai érlelés, melléktermékek eltávolítása és kémiai érlelés [5] . Az emulgeálás az ezüst-halogenidek , például a bromid szintézisévé redukálódik, az ezüst-nitrát és a kálium-bromid duzzadt zselatinban lévő oldata közötti reakció eredményeként . Ugyanígy kálium - jodiddal vagy -kloriddal reagáltatva ezüstjodidot vagy -kloridot kaphatunk [6] . Az emulzió szintézisének két módja van: ammónia és ammóniamentes. Közülük a legelterjedtebb az első, amelyben az ezüst-nitrát először ezüst- ammóniává , majd csak ezután alakul át halogeniddé [7] . Az emulgeálás után kapott ezüsthalogenidnek gyakorlatilag nincs fényérzékenysége [8] . A keletkező emulzió a további műveletek során nyeri el a szükséges tulajdonságokat: az első és a második érlelés.
A fizikai érlelés abból áll, hogy a fényképészeti emulziót egy bizonyos ideig megemelt hőmérsékleten tartják. A folyamat jellemzően speciális króm-nikkel acél emulziós főzőtartályokban zajlik 40-80 °C -on, 10 perctől egy óráig tart [9] . Az érés során a mikrokristályok számának folyamatos csökkenése és átlagos méretük növekedése következik be, amit a kisebb kristályok feloldódása és a nagyobbak miattuk történő növekedése okoz [10] . A fotózselatin az emulgeálás és az első érlelés során megakadályozza, hogy az ezüsthalogenid mikrokristályok összetapadjanak és az edény aljára hulljanak [11] .
Az első érlelés befejezése után a zselésítés és a mosás szakaszai következnek. Ebben az esetben a fényképészeti emulziót először a hőmérséklet csökkentésével lehűtik, hogy megállítsák az érlelést, majd hosszúkás darabokra - „férgekre” zúzzák, amelyeket több órán át folyó vízzel mosnak [12] . Öblítés szükséges a mellékanyagok eltávolításához: ammónia , kálium-nitrát , felesleges kálium-bromid és egyéb, az emulgeálás során keletkező anyagok. Az öblítéshez használt víznek tisztának és az emulzió fényképészeti tulajdonságait befolyásoló szennyeződésektől mentesnek kell lennie [9] . Egyes fotópapír -emulziók esetében a mosás ki van zárva a gyártási ciklusból.
A mosás befejezése után egy második, vagyis kémiai érlelési lépés következik. Ehhez a zúzott emulziót az elsőhöz hasonlóan a következő emulziófőző berendezésbe töltik, ahol megolvad és keveredik [10] . A folyamat során az első érlelés során keletkezett emulziós mikrokristályok felületén kémiai reakciók mennek végbe. Ezek az ezüst-bromid és a zselatinban lévő szennyeződések kölcsönhatásából állnak, ami szennyeződési centrumok vagy érési központok kialakulását eredményezi, amelyek elhanyagolható mennyiségű fémből és ezüst-szulfidból állnak . A hőmérséklet hatására az érési centrumok fokozatosan fényérzékenységi központokká fejlődnek, amelyek jelenléte meghatározza a fényérzékenységet [9] .
A kémiai érlelés során a fényképészeti emulzió fényérzékenysége és kontrasztja meredeken növekszik . Körülbelül egy óra elteltével a folyamat leáll, mivel annak folytatása a fátyol elfogadhatatlan növekedéséhez vezet [13] . Gyakran a második érlelés előtt kis mennyiségű aranyat adnak az emulzióhoz, aminek következtében fényérzékenysége kettőről négyszeresére nő, és a szemcséssége is csökken. A második érlelés befejezése után az emulziót újra lehűtik, újra összetörik, majd speciális rozsdamentes acél tartályokba csomagolják [14] . Ebben a formában a kész emulziót 4-6 °C hőmérsékleten tároljuk az aljzatra való felhordásig [15] .
Az öntözésre szánt emulzió elkészítésének folyamata a folyékony állapotba való olvasztásból, szűrésből és a következő anyagok bejuttatásából áll [16] :
Miután az emulzió elérte a megadott fizikai-kémiai és szenzitometriai paramétereket, öntözőgépek segítségével a megfelelő aljzatra hordják fel, és szigorúan meghatározott hőmérsékleten és páratartalom mellett szárítják. A szárítás során különösen fontos a levegő, amelyet alaposan megtisztítanak a portól. A szárítási rendszer és annak időtartamának megsértése nagyon erős hatással lehet az emulzió fényképészeti tulajdonságaira, és néha tönkreteheti.
A kész emulzió általában körülbelül 6 tömeg% száraz zselatint és 4 tömeg% ezüst-halogenidet tartalmaz. A kész fekete-fehér negatív fényképészeti anyagok minden négyzetméterére 12-15 gramm, a pozitívakra 1,5-8 gramm ezüst költ [13] . 1 négyzetméter színes többrétegű fotó vagy film legfeljebb 8 gramm ezüstöt tartalmaz [17] .