Рис. 7.3.
Кристаллическая решетка хлорида и бромида серебра.
В кристаллах хлорида и бромида серебра ионы галогена расположены в вершинах и в центрах граней куба (рис. 7.3). Ионы серебра расположены аналогичным образом, причем образуемый ими куб смещен относительно куба, определяемого ионами галогена. Такие кристаллы относятся к классу гранецентрированных кубических (ГЦК) кристаллов. Кристалл в целом может быть прег(ставлен повторением структуры, изображенной на рис. 7.3, во нсех трех направлениях (обозначенных стрелками). Если хлорид и бромид серебра осаждаются одновременно, то могут быть образованы смешанные ГЦК-кристаллы, в которых углы решетки заняты ионами как хлора, так и брома. Иодид серебра при комнатной температуре и атмосферном давлении образует иную структуру. Однако в присутствии малых концентраций AgJ бромид и иодид серебра образуют смешанные ГЦК-кристаллы.
Расстояние между атомами серебра вдоль ребер куба, которое зависит от концентрации галогена, составляет 0,55 нм для чистого хлорида серебра. Форма кристаллов зависит от процесса осаждения. Они могут быть кубическими, октаэдрически-ми, пластинчатыми или нерегулярными. Однако внутренняя структура всегда такая, как на рис. 7.3. Так как диаметр типичного зерна составляет приблизительно 1000 нм, оно содержит примерно [1000-10-9/ (0,5-10-9)]3=8*10Л1010) гранецентрированньгх кубиков, подобных изображенному на рис. 7.3, и примерно по 3-1010) ионов серебра и галогена.
Рис. 7.4.
Притяжение разноименно заряженных и отталкивание одноименно заряженных частиц.
Если на такой кристалл попадает достаточное количество света, галогенид серебра превратится в металлическое серебро и зерна будут казаться черными. Это случай так называемой «дневной печати». Хотя количество света, необходимое для осуществления этого процесса, очень велико, большинство позитивов до конца XIX в. делалось именно таким образом. В современном фотографическом процессе на поверхности зерна до четырех атомов серебра концентрируются в одну частицу, образуя центр скрытого изображения (рис. 7.2,а) и делая возможным проявление этого зерна. В процессе проявления оставшееся в экспонированном зерне серебро превращается в металлическое серебро. Таким образом, стадия проявления является процессом, характеризующимся огромным коэффициентом усиления — теоретически порядка 1010. Действительное усиление на порядок величины меньше. Ионы в ионном кристалле удерживаются в своих положениях электростатическими силами. Примером таких сил является притяжение разноименно заряженных тел или отталкивание одноименно заряженных тел (рис. 7.4). Рассмотрим простейшую модель атома — модель Бора. В этой модели атом состоит из тяжелого ядра, образованного положительно заряженными протонами и незаряженными нейтронами, и окружающих ядро отрицательно заряженных электронов. Модели Бора атомов серебра и брома показаны на рис. 7.5.