Ein bisschen Chemie: von Säuren und Basen

Wenn wir uns mit dem Entwickeln von Filmen und Papier befassen, kommen wir um ein paar chemische Grundkenntnisse nicht herum.

Einer der wichtigsten, und allgemein bekannten, Tatsachen ist, dass es Säuren und Basen gibt.

Wir kennen die Schwefelsäure in der Autobatterie, die als starke Säure uns schon hinterhältige Löcher in Kleidung ätzen kann, hinterhältig, weil man sie oft erst nach Tagen sieht. Lebensmittel wie Zitronensaft und Essig(-lösung) sind schon etwas weniger sauer. Normales Wasser ist fast neutral. Durch das immer vorhanden CO2 (Kohlendioxid) der Luft und der guten Löslichkeit des CO2 in Wasser (Kohlendioxid => Kohlensäure) ist es eher leicht sauer. Leitungswasser wird von den Wasserwerken oft leicht basisch eingestellt (pH ca. 7,5, s.u.), weil dieses die Kalkablagerungen in Leitungen und Elektrogeräten (Wasch- und Spülmaschine, Schnellkocher usw.) reduziert.  Im höheren basischen Gebiet finden wir kaum Lebensmittel, aber Reinigungsmittel wie Soda, und, wesentlich stärker, Lösungen von Hydoxiden von Natrium und Kalium (Abflussreiniger, Spülmaschinenmittel). Während uns leicht saure Flüssigkeiten in der Regel schmecken, empfinden wir basische Flüssigkeiten als unangenehm, seifig schmeckend, also fies.

Ein Maß für die Stärke der Säuren und Basen ist der pH-Wert. Ohne es jetzt lange zu begründen nehmen wir einfach mal hin, daß pH 7 die Mitte ist (neutral), pH Werte kleiner als 7 sauer (Minimum 0), und größer als 7 basisch (Maximum 14) bezeichnet werden. Und unsere Schwefelsäure liegt sicher bei kleiner pH 2, Essig und Zironensaft (-lösung) bei pH  4 - 5, und Spülmittel in der Spülmaschine bei pH 12 - 13, und das ist sehr stark basisch.

Man kann Säuren und Basen auch als Gegensätze begreifen, wie nass oder trocken: Beides zusammen geht nicht.

Normales Wasser ist, wie bereits gesagt, fast neutral bis leicht sauer. Durch serielle Zugabe geeigneter Chemikalien kann man den pH-Wert einer Lösung zwischen niedrigem ( pH < 7, sauer) und hohem (pH > 7, basisch) pH-Wert hin- und her- "fahren".

Warum ist das Einstellen eines bestimmten pH-Werts so wichtig?  Weil es chemische Reaktionen gibt, die nur in bestimmten Umgebungen ablaufen. Eine dieser, stark vom pH-Wert abhängigen, Reaktionen ist genau die Entwicklerreaktion. Die meisten Entwicklerchemikalien sind in ihrer Wirksamkeit vom pH-Wert der Lösung abhängig. Grundsätzlich gilt, dass jede Entwicklungslösung eine belichtete photographische Schicht entwickelt, es fragt sich nur: wie?

Negativentwickler sind relativ zart "gesalzen", d.h der pH-Wert wird sachte durch Zusatz schwacher Alkalien wie Borax, Borax-Borsäure Puffer, oder ähnlichen Salzen im Bereich zwischen 9 und 10 eingestellt. Oder aber, wie bei Rodinal, durch hohe Verdünnung (1+25 bis 1+100) das starke Natriumhydroxid (deshalb die Warnung "Ätzend" auf der Flasche) auf einen schwachen pH-Wert herunterverdünnt. Wird an Statt mit Borax der pH-Wert durch Soda auf  etwa 11 gebracht, dann sind dieselben Entwicklersubstanzen in fast der gleichen Konzentration plötzlich raubtierhaft aktiv und entwickeln in nur 90 sec alle gefundenen belichteten Silberkristalle. Das ist dann das typische Verhalten von Papierentwicklern. Und da sind wir wieder beim Thema: Die Negativentwicklung ist eine delikate Geschichte, mit Verstand und Erfahrung auszuführen, während die Positiventwicklung eine eher mechanische Sache ist.

Die gängigen Entwicklerchemikalien (Metol, Phenidon, Hydrochinon, u.a.) verlieren ihre Fähigkeit zum Entwickeln in neutraler oder saurer Umgebung. Und deshalb ist bei der Negativentwicklung das saure Stoppbad so wichtig, um die Entwicklung genau definiert zu stoppen. Mit nur Wasser wird die Entwicklung zwar auch verlangsamt, aber eben nur verlangsamt.  Achtung: Es gibt aber auch Entwicklersubstanzen, die nicht so eindeutig in ihrer Wirksamkeit durch den pH-Wert gesteuert werden können. Ist ein Entwickler aus solchen Komponenten aufgebaut, dann wird in der Anleitung stehen, dass auf die Entwicklung sofort die Fixage zu folgen hat. Dieses ist dann auch einzuhalten! Bei Negativentwicklungen braucht man keine Sorge zu haben, dass der meist saure pH-Wert des Fixierbads durch den Entwickler neutralisiert wird, weil, wie gesagt, Negativentwickler i.d.R nur zart "gesalzen" sind, und durch die meist höhere Verdünnung die Konzentration der Alkalien gering sein dürfte.


  • Photografische Bäder werden auf geeignete pH-Werte eingestellt
  • Eine Lösung kann nur einen pH-Wert haben
  • Durch Wechsel der Bäder (oder Zufuhr von Chemikalien) kann man pH-Werte hin- und herfahren






Version: 1.1  Copyright: Rolf Süßbrich, Dortmund 16. 01. 2006