废弃定影液回收的方案设计

化学研究性学习课题

废弃定影液回收的方案设计

作者：原佳瑞、杨沛哲

指导教师：豆莹

日期：2015年2月15日

内容摘要

定影液多由无水亚硫酸钠、结晶硫代硫酸钠等组成，会把胶片上未感光的卤化银除去。由此可以知道，胶片中大部分的银都进入了定影液的废液中，如果随意丢弃定影液，对贵金属银是一种极大的浪费，而银离子作为重金属离子对环境的污染也相当严重。经查阅文献得知，全世界工业消费银中58%用于制造胶片感光材料（2010年），而感光胶片经定影液洗脱后80%的含银均转移至定影液废液中。银在地壳中含量仅0.07ppm，属于稀有资源。自然界中的银又大多以化合物形式存在，且分布稀散，难以开采提炼。而定影液废液中富集了银元素，如能从废弃定影液中回收银，既避免了污染环境，又降低了提银成本。

课题研究比对了简便易操作的三种回收银的方法，并得出了最优方案。

关键词：定影液配方；定影液使用原理；废弃定影液中银的回收方法；实验原理

废弃定影液回收的方案设计

一、前言

胶片相机照相后，影像存在于曝光的底片上，经显影液处理后显现出来。然而，底片上的感光乳剂经显影后，只有曝光区感光过的卤化银（一般为AgBr）还原为银，未感光的卤化银仍留在乳剂内，这部分卤化银见光后仍能被感光而变黑，影响显影后的影像。由此而诞生了定影液，其作用是固定显影所得的影像，除去未感光的卤化银。胶片照相中底片和冲印照片都需要定影液清洗。

二、定影液成分、配方、使用原理

定影液的成分包括：定影剂，如硫代硫酸钠、硫代硫酸铵；保护剂，如亚硫酸钠、亚硫酸氢钠；中和剂，如乙酸、硼酸；坚膜剂，如铝矾、铬矾。

定影液用途相当广泛。虽然胶片照相已日渐消亡，新生的数码照片冲洗不会用到定影液，但是定影液在射线照相相片（如x光片、探伤仪探伤照片等）、电影胶片等卤化银底片的冲洗方面仍不可或缺。

定影液的使用原理简化表示如下（略去副反应）：

AgBr+2Na2S2O3==Na3Ag(S2O3)2+NaBr

3AgBr+4Na2S2O3==Na5Ag3(S2O3)4+3NaBr

在定影过程中产生的硫代硫酸根不稳定，分解为亚硫酸根和析出胶态硫，后者催化加速硫代硫酸根分解，加入亚硫酸钠可以阻止硫代硫酸根的分解反应，起到保护作用。中和剂的作用是中和带入的碱性显影液，迅速抑制显影，维持定影液的一定酸度。感光板经显影和定影后，乳剂膨胀变得松软，容易受损伤，坚膜剂的作用是使乳胶硬化变牢固。

定影液的配方：

35号普通定影液配方(底片、相纸通用)

热水（60－70摄氏度）………………500毫升

结晶硫代硫酸钠………………………250克

加冷水至………………………………1000毫升

定影时间：18－20摄氏度时，底片约15－20分钟，相纸约8－10分钟。

使用定额：8。

定影底片时可根据底片透明时间的溶液浑浊状态决定，定额可以增大很多。定影相纸时不宜超过定额。

36号酸性定影液配方(底片、相纸通用)

第一液：

温水……………………………………500毫升

无水亚硫酸钠…………………………25克

10％硫酸………………………………50毫升

第二液：

热水（60－70摄氏度）……………………500毫升

结晶硫代硫酸钠………………………250克

配制第一液时，无水亚硫酸钠完全溶解后才能慢慢加入硫酸。第二液配好后应充分搅拌并放置10－25分钟，再将第一液倒入第二液并不断搅拌。

第一液中硫酸可用30％的醋酸50毫升或40克硼酸代替。

定影时间同第35号配方。

使用定额：9。

37号 F－5酸性膜定影液配方（底片、相纸通用)

热水（60－70摄氏度）………………600毫升

结晶硫代硫酸钠………………………240克

无水亚硫酸钠…………………………15克

30％醋酸………………………………45毫升

硼酸……………………………………7.5克

铝钾矾…………………………………15克

加冷水至………………………………1000毫升

优点因含有硼酸，坚膜性较强，并可防止在底片表面上由亚硫酸铝积成网纹。

缺点为天热时有硫臭。配制时应注意必须在前一药品完全溶解并充分搅拌后才可加入次一药品，加钾矾时液温不可在摄氏30度以上。

定影时间：底片10－20分钟，相纸约10－15分钟。

此药液如在20分钟内，可使定影透彻，说明仍有效，可继续使用。

使用定额：20。

保存期限：在摄氏18度时，密闭满装瓶中3个月，密闭半装瓶中1个月，盆中1周。

38号 F －7快速酸性坚膜定影液配方（底片、相纸通用)

热水（60－70摄氏度）………………600毫升

结晶硫代硫酸钠………………………360克

氯化铵…………………………………50克

无水亚硫酸钠…………………………15克

30％醋酸………………………………45毫升

硼酸……………………………………7.5克

铝钾矾…………………………………15克

加冷水至………………………………1000毫升

配制时必须注意在前一药品完全溶解并不断搅拌后再加入次一药品。加钾矾时液温应在摄氏30度以下。使用定额较第37号配方高。定影透彻时间也较快。

三、处理方法

Ⅰ.原理.[反应方程式]

（1）Na 2S 沉淀法 ：

Na 2S+Na 3Ag(S 2O 3)2==Ag 2S ↓+4Na 2S 2O 3

Ag 2S+2HCl+Fe==2Ag+FeCl 2+H 2S ↑

（2）还原法

a ）NaBH 4还 原：

NaBH 4+8Na 3Ag(S 2O 3)2+8NaOH==8Ag ↓+16Na 2S 2O 3+NaBO 2+6H 2O

b ）Na 2S 2O 4还 原 ：

2Na 3Ag(S 2O 3)2+Na 2S 2O 4+2H 2O==4Na 2S 2O 3+2H 2SO 3+2Ag ↓

（3）电解法：

a ）阴极：

AgS 2O 3- ==Ag + +S 2O 32-