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Protocole Maddox I

Voici les principaux paramètres du protocole réalisé lors de Maddox I par un des trois groupes de travail.

Idée générale

Pour Maddox I, nous cherchons à obtenir une sensibilité suffisante pour le cinéma. Nous sommes partis sur un exercice de formulation, l'objectif étant de partir d'une formulation de l'industrie et de l'adapter également dans un nouveau process aux conditions artisanales simples. Les modifications se jouent sur les variations des indicateurs utilisés dans l'industrie pour décrire la composition d'une émulsion.

Nous avons dans un premier temps modifié la formulation et le process de l'émulsion référencée dans le l'ouvrage “Physique et chimie photographique” édition 4 de Paul Glafkidès pour ensuite préparer plusieurs émulsions en parallèle et en petites quantités pour tester différents ajouts. Pour la lecture des résultats et réaliser des comparaisons, les différents tests seront exposés au densitogramme.

Ce qui suit n'est pas un tutoriel mais un compte rendu d'une session de travail.

Formulation

Nous préparons une émulsion dite émulsion neutre (voir type d'émulsion), la formulation de base pour toutes nos émulsions contient du bromure de potassium (KBr), de l'iodure de potassium( KI), du nitrate d'argent (AgNO3), de la gélatine et de l'eau.

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/*Base, formule décrite dans “Physique et chimie photographique” édition 4, de Pierre Glafkidès.

Les différents tests

En quête d'une forte sensibilité afin de pouvoir filmer en extérieur sans un soleil d'été, les tests vont porter sur deux axes: les ajouts et la conduite de la préparation ( le process). Il nous faut mettre en place un protocole expérimental et un plan d'expérience afin de mener sur trois jours des tests en parallèle.

Concernant la conduite de la préparation (le process):

  • Tester un temps de deuxième maturation plus faible pour prouver l'importance de cette deuxième maturation.

Concernant les ajouts:

  • Ajout d'or sous la forme de chlorosulfocyanure aureux à la fin de la maturation chimique.
  • Erythrosine B comme sensibilisateur au rayonnement vert, ajouté à la fin de la maturation chimique.
  • Extrait cellulaires d'épinard contenant de la chlorophylle comme sensibilisateur au rayonnement rouge, ajouté à la fin de la maturation chimique.

Préparation des ajouts pour les tests

L'OR

L'ajout d'or à la surface des cristaux augmente grandement la sensibilité de l'émulsion par la création de germe de sensibilité efficace à base de sulfure d'or. Pour y parvenir, l'émulsion doit subir une maturation chimique et l'or doit être apporté par de l'aurothiocyanate (sulfocyanure aureux). Le soufre qui vient de la gélatine est indispensable dans l'émulsion au risque de voir un voile se former par un dépôt d'or métallique. La nature de la gélatine a donc un rôle déterminant dans la réussite de cette sensibilisation mais la taille des cristaux formés lors de la première maturation a également sa part.

Un test sérieux pourra être envisagé ultérieurement quand la quantité de soufre optimale a ajouté sera déterminée. Il s'agit pour ce maddox I, de tester cet ajout à l'aveugle guidé cependant par la démarche énoncée dans le Glafkidès “chimie et physique photographique” sauf que nous n'avons pas les mêmes produits et l'acide chloroaurique est déjà en solution.

L'acide chloroaurique (Acide Tétrachloroaurique(III) 3-hydrate ) est souvent vendu sous l’appellation chlorure d'or, il faut vérifier le nom exact dans la fiche de sécurité qui accompagne le produit car le chlorure d'or existe et n'est pas l'acide dont on a besoin.

La formule initiale et la modifiée sont présentées dans le tableau suivant:

La solution ainsi préparée contient 0,5 mg d'or /ml. Dans cet ouvrage, il est donné un exemple d'emploi de cette solution. Par un produit en croix, nous allons évaluer la quantité à incorporer à la fin de la maturation chimique. On peut également le mettre en début de maturation, cela est plus rentable. Mais dans un souci de séparer les pots d'émulsion tests le plus tard possible pour limiter homogénéiser les conditions et rendre plus crédible les comparaisons, l'ajout se fera un peu avant la fin de la maturation chimique.

ERYTHROSINE B

L'érythrosine B est un sensibilisateur à la lumière verte. Son ajout dans l'émulsion permet de la rendre orthochromatique.

La solution achetée chez Disactis est à 0,3%. Comme il est indiqué sur le flacon, nous ajouterons 1,5ml pour une préparation de 100 ml d'émulsion à la fin de la maturation chimique.

CHLOROPHYLLE

L'ancienne littérature relate la chromatisation d'émulsion à partir de chlorophylle pour sensibiliser au rouge. Nous voulons nous procurer de la chlorophylle en l'extrayant des feuilles d'épinard. Cependant, si nous voulons la purifier par chromatographie sur colonne, il nous faut utiliser un éluant: un mélange d' éther de pétrole et d'éther diéthylique. Deux produits que nous n'avons pas anticipés dans les commandes.

Nous allons simplement broyer les feuilles, récupérer le jus vert et le diluer pour moitié dans de l'éthanol. L'alcool permettra d'éclater les cellules et les chloroplastes qui contiennent la chlorophylle mais également d'autres pigments photosynthétiques comme les xanthophylles ou les caroténoïdes. Si l'ajout de ces derniers pigments ne peut qu'être bénéfique, le souci viendra peut-être des autres molécules et des débris cellulaires que nous ne pouvons pas séparer totalement, plus efficacement que par simple sédimentation au fond du tube.

Les différents tests

Étape par étape

Préparation des solutions

Cette session Maddox I se fait avec l'équipement et les locaux du laboratoire L'Abominable à Paris.

Nous devons préparé pour commencer une seule émulsion qui sera fractionnée en début de maturation chimique. Son volume est de 420 ml. 150 ml serviront pour nos tests (5x30ml), le reste sera utilisé plus tard pour tester la MadBox.

Les contenants:

  • Nous avons utilisé des bocaux à confiture (en verre avec couvercle) ou des petits pots pour bébé (en verre et avec couvercle) pour les petits volumes tests.
  • Il faut choisir pour la solution A un pot qui pourra contenir toute la préparation et pas seulement le volume de la solution A, puisque la solution B sera versée dans la solution A.
  • Nous avons pesé les pots vides afin de pouvoir suivre l'évolution du poids de la préparation en connaissant ainsi la tare à appliquer, afin de compenser les pertes d'eau suite à l'évaporation ou les gains d'eau après lavage.

Les composants:

  • Nous avons réalisés les pesées des produits à l'aide d'une balance précise à 0,01 g que l'on trouve facilement sur le net pour moins de 10 euros.
  • Nous prélevons les produits avec des cuillères en plastiques jetables et nous utilisons des gobelets en plastique à usage unique (et donc sec et non contaminé).

Les solutions:

  • Nous avons monté la température des solutions à l'aide d'un bain marie non-thermostaté, c'est à dire que nous avons ajouté régulièrement de l'eau bouillante obtenue avec une bouilloire électrique. Le contrôle de la température se fait dans le pot contenant le plus de volume (la solution B de la préparation A) avec un thermomètre possédant une sonde au bout d'un fil, cette sonde à double emploi, elle sert également d'agitateur.
  • Un fois que nous avons dépassé les 50°C, nous avons ajouté les produits pour dissolution selon la formulation énoncée plus haut.
  • Pour les solutions A, l'ordre d'incorporation est le suivant: Iodure de potassium, Bromure de Potassium, Gélatine.
  • Pour les solutions B, nous sommes passés en lumière inactinique.
  • Nous avons continué à ajouter de l'eau bouillante pour atteindre les 70°C, ce qui à laisser le temps à la gélatine de la solution A de fondre complètement et d'obtenir des solutions homogènes.

Dernières vérifications:

  • une fois la température des 70°C atteinte, on contrôle avec la sonde la température de toutes les solutions, en passant d'un pot à l'autre, nous rinçons la sonde avec de l'eau distillée pour éviter les contaminations ou un début de nucléation non contrôlé.

Nucléation

Une fois les 70°C atteint, à l'aide d'une pipette, nous avons versé la solution B dans la solution A en 10 minutes avec une agitation très vigoureuse à l'intérieur. L'ajout se fait en deux temps, la première moitié de la solution B en 2 minutes et l'autre moitié échelonnée sur les 5 dernières minutes.

Maturation "physique"

  • La solution C qui contient la gélatine est placé dans le bain-marie pour qu'elle puisse fondre et être incorporé de façon homogène à la fin de la maturation.
  • Pour l'émulsion, l'agitation vigoureuse avec la pointe de la sonde à température est à maintenir jusqu'à la fin de cette étape, c'est vitale!!!
  • N'ayant pas de bain-marie thermostaté supérieur à 55°C et étant occupé à maintenir une agitation importante, nous ne pouvons maintenir une température constante de 70°C, mais le volume d'eau du bain-marie est important et garde suffisamment de chaleur pour obtenir au bout de 15 minutes une température acceptable de 60°C.
  • A 30 minutes, nous sommes à 50 °C, c'est la fin de la maturation, nous rajoutons la solution C. et nous retirons le mélange du bain-marie.
  • A 40 minutes, c'est le moment de passer à l'étape suivante.

On peut considérer, bien que ce ne soit pas si linéaire que çà, que nous avons réalisé en moyenne une maturation de 30 minutes à 60°C.

Le suivi du poids de l'émulsion permet de constater que l'émulsion a perdu 68 g d'eau par évaporation sur une masse de départ de 526 g, soit 13%. Nous ne compensons pas cette perte pour l'instant, nous déciderons à la fin du lavage.

Gélification

40 minutes après le début de la maturation, la température est en dessous de 40°C, il faut passer à l'étape de gélification avant le lavage.

  • La préparation de 420 ml est coulée dans 3 couvercles de boîte rectangulaire pour Super 8.
  • Une fois gélifiées, elles sont placées dans des boîtes opaques (format 120m pour 16mm en métal) et mis dans un réfrigérateur à 4°C pour 2 heures, le temps de se préparer pour les étapes à venir, 30 minutes suffises.

Lavage

  • Les gels obtenus sont découpés en petits cubes à l'aide d'un couteau en plastique à usage unique.
  • Ils sont transférés dans un bidon de grande capacité, un bidon de 5L contenant de l'eau à 4°C.
  • Il y a 6 cycles de lavage de 1 heure chacun avec agitation toutes les 30 minutes.
  • L'eau des lavages est celle du robinet placée dans des bidons de 5L et mis dans un grand réfrigérateur pour une durée minimal de 2-3 heures.

A la fin du lavage, après égouttage, la pesée a révélé un excédent de 37 g d'eau absorbé par la gélatine, soit 7%.

Maturation "Chimique"

Afin de préparer des bandes 16 mm tests pour les différentes émulsions tests, nous avons besoin d'un volume de 30 ml par test. En dessous de 20 ml contenu dans un petit pot de bébé, la MiniMadBox ne permet plus au film de tremper dans l'émulsion.

Nous avons prélevé 38 g pour chacun des 5 pots (A,B,C,D,E). Le test F sera un mélange des pots C+D+E. Le restant est remis au réfrigérateur et sera maturé avec les meilleurs paramètres par l'équipe de l'Abominable le jour où il y aura besoin d'émulsion pour tester la MadBox en construction.

  • Nous avons effectué la refonte à 55°C des 5 petits pots: A, B, C, D et E.
  • On considère que la refonte commence au bout de 15 minutes, quand l'émulsion a fondu et a atteint les 55°C, on ferme alors les couvercles afin d'éviter toute évaporation sur ces ci-petits volumes.
  • Dès le début, pour le pot C, on ajoute 0,35 ml de solution sensibilisatrice à l'or.
  • Au bout de 30 minutes de maturation, on retire le pot A.
  • A 55 minutes, pour le pot D, on rajoute 0,45 ml de la solution sensibilisatrice à l’érythrosine B.
  • A 55 minutes, pour le pot E, on rajoute 0,45 ml de la solution à la chlorophylle.
  • A 60 minutes, on retire tous les pots du bain-marie.
  • Le pot F provient d'un mélange égal des pots C,D et E.

Couchage

  • On a utilisé la MiniMadBox pour déposer l'émulsion par trempage sur des bandes-tests d’environ 1m.
  • Ces bandes tests proviennent du recyclage de film noir et blanc par blanchiment au R9 (bichromate de potassium+acide sulfurique) et clarification au sulfite de sodium (CB2).
  • Chaque bande test a été identifiée par un code mélangeant pliures et perforations sur les extrémités selon les différentes préparations et ajouts.
  • L'opération demande d'être deux, une personne qui maintient le dispositif et la deuxième qui tient la bande test par ses deux extrémités pour maintenir une tension et un trempage à vitesse constante. Afin d'assurer un minimum d'homogénéité dans l'étalement et donc une constance espérée dans l'épaisseur de la couche sur le film, une même personne réalise la même action pour toutes les bandes.
  • Nous avons effectué l'étalage quand la température des différentes émulsions tests avoisinaient les 32°C.

Les bandes ont été suspendues et laissées le temps nécessaire à leur séchage.

Conclusion

  • On obtient un émulsion avec une sensibilité proche de la pellicule de tirage noir et blanc.
  • La sensibilisation à l'or provoque un voile conséquent.
  • On ne peut pas conclure sur une sensibilisation au vert avec l'érythrosine B ni au rouge avec la chlorophylle. Les quantités sont à revoir.
  • Il y a bien un gain de sensibilité avec la durée de la maturation chimique.

Voir aussi

fr/protocol_maddox_i.1487093387.txt.gz · Dernière modification: 2017/02/14 18:29 par maxime