KIMIA FOTOGRAFI

KIMIA FOTOGRAFI

Sekarang ini kamera Film sudah kurang populer, hal ini terjadi semenjak kemunculan kamera digital di penghujung abad ke-21. Namun kamera film tak lantas mati. Segelintir orang masih tetap setia menjepret dengan medium analog ini. Dalam tulisan ini saya tidak ingin membandingkan antara kamera Film dengan kamera Digital, akan tetapi fokus pada kamera Film terutama tentang proses dan reaksi kimia yang terjadi pada kamera fim ini.

Proses pembuatan gambar nyata dari suatu objek pada sebuat kertas dengan menggunakan cahaya disebut fotografi. Fotografi didasarkan pada pengaruh cahaya pada senyawa perak halida yang memiliki sifat paling sensitif terhadap cahaya diantara senyawa perak halida lainnya. Penggunaan perak halida pada fotografi bergantung pada sifat alamiah perak halida yang sensitif terhadap cahaya sehingga banyak digunakan untuk membuat emulsi fotosensitif, kertas fotografi, flm dan pelat. Film fotografi adalah lembaran selulosa yang dilapisi dengan emulsi perak halida.

Sebenarnya apa yang dimaksud dengankamera film? Kamera film menggunakan lapisan emulsi yang sensitif terhadap cahaya yang dilekatkan pada lembaran film. Lembaran emulsi film ini tersimpan dalam rol berupa kemasan silinder. Dahulu dunia fotografi selalu mengandalkan reaksi kimia untuk menangkap gambar. Penemu pertamanya adalah Joseph Nicephore Niepce asal Perancis yang menangkap foto pertama di dunia pada tahun 1827.  Dengan berjalanya waktu kamera mengalami berevolusi, semakin lama menjadi semakin ringkas dan ringan sehingga lebih mudah untuk dibawa-bawa akan tetapi prinsip perekaman gambar kamera film tetap sama, yaitu menangkap gambar suatu objek dengan bantuan bahan kimia yang sensitif terhadap cahaya.

Bahan kimia yang sensitif terhadap cahaya yang biasa digunakan adalah senyawa perak halida. Oleh karena itu, sebelum mempelajari tentang reaksi kimia pada kertas fotografi lebih dahulu kita pahami tentang perak halida dan sifat-sifatnya. 

Berikut tabel sifat dari garam halida :

Dari tabel diatas diketahui bahwa AgBr adalah senyawa paling banyak digunakan dalam fotografi karena sifatnya yang paling sensitif terhadap cahaya. Selain itu sifat perak halida yang dapat larut dalam ammonia dan natrium tiosulfat sangat mendukung untuk fotografi (walaupun dalam praktiknya natrium thiosulfat lebih banyak digunakan karena sifatnya yang lebih kuat melarutkan garam halida)

Berikut adalah tahapan dan Reaksi kimia dalam proses fotografi

• Membuat lapisan sensitif atau biasa disebut film. 

Suatu emulsi yang sensitif terhadap cahaya yang dibuat dengan mencampurkan perak nitrat dan suspensi gelatin dalam larutan ammonium bromida dengan terus menerus diaduk dalam ruangan gelap. 

AgNO3 + NH4Br 🡪 AgBr(s) + NH4NO3

susoensi AgBr yang terbentuk nantinya akan ditempelkan pada lapisan kaca atau flm selluloid kemudian dikeringkan sehingga diperoleh lapisan fotosensitif atau film fotografi

• Pemotretan/ Pencahayaan 

Lapisan fotosensitif ini diletakan pada kamera kemudian digunakan untuk memfoto suatu objek (diberikan pencahayaan). Sehingga perak bromida ketika film terpapar cahaya maka akan mengalami eksitasi

AgBr (s) cahaya→ AgBr*(s)

Reaksi yang terjadi pada lapisan fotografi ini belum terlihat dan sering disebut sebagai Latent Image (gambar tersembunyi).

• Proses Developing 

Lapisan fotografi ini kemudian kemudian dicelupkan ke suatu larutan kimia (larutan Developing) selama beberapa waktu. Larutan kimia yang digunakan adalah suatu agen pereduksi lemah seperti piragallol, hidroquinon, metol atau pereduksi lemah lainnya. Senyawa AgBr yang tereksitasi ini tereduksi karena bereaksi dengan larutan hidroquinon (agen perduksi) dan gambar menjadi terlihat. Banyaknya jumlah endapan perak yang terbentuk berhubungan dengan intensitas cahaya yang mengenai bagian film

AgBr*(s)  + C6H6O2(aq) 🡪 2Ag(s) + 2HBr(aq) + C6H4O2(aq)

atau

AgBr*(s)  + 🡪   2Ag(s) + 2HBr(aq) +

                          (hidroquinon)

• Proses Fixing

Setelah reaksi dengan larutan Developing, lapisan fotografi kemudian dicelupkan kedalam larutan hipo (natrium tiosulfat). Larutan hipo berfungsi sebagai pelarut, dimana AgBr yang tidak bereaksi dengan hidroquinon akan dilarutkan dalam larutan hippo ini

AgBr (s) + 2S2O32-(aq) 🡪 Ag(S2O3)23-(aq) + Br-(aq)

Lapisan ini kemudian secara hati-hati dicuci dan dikeringkan di udara. Gambar yang dihasilkan ini disebut negatif film, karena bagian terang dan gelap dari objek akan nampak sebagai gambar hitam dan putih pada lapisan flm. Dalam film fotografi ini area hitam karena terbentuk endapan perak, area putih karena tidak terbentuk endapan perak. Negatif ini bersifat sudah stabil walaupun terkena cahaya.

• Printing :

Negatif ini ditempatkan diatas kertas cetak (printing-out paper, P.O.P) yang dilapisi dengan emulsi AgBr kemudian kedua lapisan ini dikenai cahaya. Kertas fotografi yang dikenai cahaya ini diperlakukan pada larutan kimia dan larutan fixing yang telah dijelaskan seperti diatas. Kertas cetak ini dikeringkan pada lapisan panas, hasilnya dikenal sebagai cetak final atau foto dari suatu objek

Contoh lain kegunaan sifat perak halida adalah sebagai Lensa Fotocromatik. Lensa fotocromatik adalah lensa yang berwarna gelap jika terpapar sinar matahari dan menjadi terang kembali jika berada pada ruangan gelap.

Lensa fotokromatik mengalami reaksi spesifik jika terkena sinar uv. Dimana lensa fotocromatik memiliki jutaan senyawa seperti perak klorida atau perak halida. Selain mengandung AgCl, lensa fotokromatik juga mengandung CuCl (ditambahkan saat pembuatan kaca). Molekul tersebut bersifat tranparan jika terkena cahaya tampak dengan kadar sinar uv rendah. Akan tetapi ketika terpapar sinar matahari, molekul mengalami proses kimia yang menyebabkan perubahan sifat dari kaca menjadi berwarna gelap.

Berikut adalah reaksi kimia pada lensa fotokromatik:

• Reaksi saat lensa terkena sinar matahari (uv) adalah

AgCl (s) - cahaya uv←  + cahaya uv→  AgCl*(s) 

Ketika molekul AgCl mengalami eksitasi maka

Cl-  🡪 Cl  + e-

Ag+  + e- 🡪 Ag

• Atom Ag menyababkan lensa menjadi gelap sehingga menghalangi sinar yang datang. Proses ini berlangsung secara spontan. Tingkat kegelapan juga bergantung pada intensitas cahaya yang diterima lensa.

• Ketika cahaya uv sudah tidak diterima lensa maka terjadi reaksi berikut :

Cl + Cu+ 🡪 Cl- + Cu2+

Cu2+ + Ag 🡪 Cu+ + Ag+

• Sehingga kaca menjadi tranfaran kembali

Referensi :

Jain, S.K. 2006. Conceptual Chemistry. New Delhi. S.CHAND

Lim You Sie and Yip Kim Hong. 2010. Inorganic Chemistry. Selangor. Pearson Malaysia

Mc Murry : Conceptual Chemistry

Zumdhal : Principle Chemistry