ITMI960667A1 - Processo elettrochimico per il recupero dell'argerto presente nei bagni esausti di fissaggio fotografico,con rigenerazione dei bagni - Google Patents

Description

PREMESSA

Allo scopo di comprendere meglio i principi e le modalità del metodo oggetto del brevetto in questione, si ritiene opportuno descrivere nelle sue linee esenziali il processo fotografico. Occorre inizialmente sottolineare che la possibilità di registrare un’immagine e' dovuta alle proprietà' fotochimiche degli alogenuri di argento : infatti per esposizione alla luce, l’argento contenuto nel cristalli di tali alogenuri sotto forma di ione AG, subisce la riduzione ad argento metallico con orinazione dell’immagine.

Il processo fotografico si compone di diverse fasi che si possono cosi' riassumere preparazione della lastra, esposizione, sviluppo e fissaggio come dal diagramma di flusso illustrato nell’allegato (1).

Preparazione della lastra

L’alogenuro d’argento ( il bromuro d’argento, AgBr, e’ il piu' comunemente impiegato ) ottenuto per precipitazione di una soluzione di nitrato di argento, bromuro di potassio e gelatina, e' una emulsione stabile di microcristalli di AgBr ( i controioni N03- e K+ vengono rimossi per lavaggio con acqua ), emulsione che viene stesa sulla lastra.

Esposizione

Nella radiografia medica (il metodo oggetto della presente relazione e' indirizzato principalmente verso questo tipo di applicazioni) l'immagine a raggi x e' registrata ponendo la lastra fotosensibile in prossimità' di uno schermo in grado di assorbile i raggi x ; il fosforo dello schermo viene eccitato dall'assorbimento di raggi e durante la successiva diseccitazione emette luce visibile che impressiona la lastra secondo la reazione :

producendo quindi una immagine costituita da microcristalli di argento metallico.

Sviluppo

Al termine dell'esposizione non si ottiene una immagine visibile perche' costituita da cristalli troppo piccoli; nella fase di sviluppo si produce l'ingrossamento dei microcristalli di argento metallico, facendo in modo che la reazione prodotta nella fase di esposizione, interessi anche i microcristalli di AgBr che circondano il grano di argento metallico affinché' si trasformino essi stessi in argento metallico.

Il piu' importante componente dei liquidi di sviluppo e' l'agente riducente (normalmente si impiega l'idrochinone) in grado di promuovere la suddetta reazione.

Si tratta quindi di un processo elettrochimico di ossidoriduzione alla cui reazione e’ associata una differenza di potenziale elettrochimico ( AE).

Arresto dello sviluppo

ΛΕ e' una misura del processo di sviluppo direttamente proporzionale alla velocita' di tale processo e dipende dal pH che viene mantenuto alcalino e costante mediante un tampone : il processo di sviluppo viene arrestato per rapida diminuzione del pH.

Fissaggio

Questa fase serve a rimuovere l'argento bromuro non sviluppato evitando cosi' che, col passare del tempo, annerisca compromettendo la qualità’ dell’immagine.

Il liquido di fissaggio e’ costituito da una soluzione di tiosolfato di sodio: l’argento viene quindi rimosso per formazione di complessi quali l’argento ditiosolfato e l’argento tritiosolfato.

Il tiosolfato non reagisce con la gelatine e nemmeno con l’argento metallico.

Il liquido di fissaggio, debolmente acido, contiene allume di potassio (indurente della gelatina), bisolfito di sodio (impedisce il disproporzionamento del tiosolfato), acido acetico ed acido borico, per tamponare il pH, e tensioattivi.

ILLUSTRAZIONE DEL METODO

Come già’ detto precedentemente, i bagni di fissaggio comunemente impiegati rimuovono dalla lastra impiegata l’argento non sviluppato per formazione di complessi solubili, quali l’argentoditiosolfato e l’argentotritiosolfato.

Il metodo realizzato consente il ricupero del metallo evitando la formazione anodica di politionati, permettendo quindi anche il ricupero del componente primario del bagno, il tiosolfato. Le principali caratteristiche della procedura realizzata per soddisfare queste direttive sono cosi’ riassunte :

1 ) - uso di celle a scomparto anodico e catodico separati : tale caratteristica e’ stata realizzata mediante l’uso di membrane scambiatrici di cationi: il passaggio di corrente e’ garantito dalla migrazione verso il catodo sia di ioni Na+ che di ioni H+.

2) - scelta della reazione anodica in modo tale che essa coinvolga sostanze meno nobili dell’argento, commercialmente disponibili a basso costo e che diano luogo a prodotti di ossidazione non inquinanti.

3) - funzionamento dell’apparecchiatura da pila forzata attraverso l’applicazione di un generatore esterno in modo da aumentare la velocita’ di elettrodeposizione dell'argento.

4) - uso di elettrodi in materiale inerte, esenti da porosità’ onde evitare l'occlusione dell'elettrolita e tali da facilitare il distacco del deposito catodico.

Relativamente al punto (2) si e' ritenuto conveniente scegliere come reazione anodica la scarica degli ioni solfito e dare ioni solfato: complessivamente, quindi, la reazione che avviene all'interno della cella e' la seguente :

Il fatto che la concentrazione limite di ioni solfato nelle acque di scarico prevista dalla legge 319/76 e successive moifiche ed integrazioni e' di 1 g/l, consente di eliminare la anolita sfruttando le normali vie di scarico.

RISULTATI

Il sistema elettrolitico adottato e' basato sulla seguente reazione :

Tale reazione, effettuata in una cella a comparti separati, garantisce il ricupero dell'argento da bagni di fissaggio esausti, evitando la degenerazione del componente primario del bagno, il tiosolfato, consentendo quindi il reimpiego del bagno stesso, senza produrre nel contempo, scarichi inquinanti.

CONSIDERAZIONI SUL RENDIMENTO DEL PROCESSO

Agitazione

E' necessario operare effettuando una vigorosa agitazione intorno al catodo, allo scopo di ottenere in tempi ragionevolmene brevi, il deposito dell’argento intorno al catodo stesso. L'agitazione intorno all'anodo consente, invece, di aumentare la quantità' di corrente che circola nel sistema, senza provocare la scarica dell'ossigeno, aumentando di conseguenza, la velocita' dell 'elettrodeposizione.

Trasporto di ioni H attraverso la membrana cationica

Attraverso la membrana cationica si ha il passaggio verso il catodo sia di ioni Na che di ioni H ; la presenza del tampone mantiene invariato il pH del liquido di fissaggio cosi' che al termine del processo elettrochimico, non si verificano variazioni sulle caratteristiche del liquido di fissaggio consentendone il suo reimpiego.

Concentrazione di sodio solfito

La quantità' di solfito di sodio impiegato nell'anolita e' pari alla somma degli equivalenti di argento e di chinone presenti nel liquido di fissaggio.

Il solfito di sodio va poi diluito fino a che la sua consentrazione risulti inferiore a 1,3 g/1. (legge 319/76) .

Alla fine del trattamento prima di scaricare l'anolita, occorre ossidare la totalità' degli ioni solfito presenti, in ioni solfato : per fare ciò', prima dello scarico, bisogna trattare la soluzione con una quantità' di H 0 pari a 1/10 del volume della soluzione stessa, in concentrazione di 2 volumi di 0 /I .

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI * Sistema atto a realizzare un processo elettrolitico per il ricupero dell'argento presente nei bagni esausti di fissaggio fotografico proveniente da processi di fotografia in bianco e nero con rigenerazione totale del bagno stesso dopo l'operazione di disargentatura e con la generazione di reflui non inquinanti. * Processo elettrolitico basato sulle seguenti concomitanti funzioni : * Funzionamento del sistema da pila forzata mediante l'applicazione di un generatore esterno. * Utilizzo di celle a scomparto anodico e catodico separati mediante l'uso di membrane scambiatrici di cationi, e di elettrodi in materiale inerte. * Scelta della reazione anodica in modo tale da ottenere, attraverso l'uso di sostanze a basso costo, prodotti di ossidazione non inquinanti attraverso la seguente reazione globale :