Influence du pH sur la rétention des révélateurs photographiques hydroquinones par nanofiltration pH effect on the retention of hydroquinone revealing photographic substances by nanofiltration

Résumé

L’objet de ce travail est d’étudier l’influence du pH sur le taux de rétention lors de la nanofiltration des solutions d’hydroquinone, d’hydroquinone monosulfonate et d’hydroquinone disulfonate seules ou en mélange, qui sont présents dans les bains révélateurs photographiques. Les résultats nous montrent que les taux de rétention et de dissociation de l’hydroquinone sont liés. L’exploitation des courbes de dosage des acides par NaOH conduit à déterminer le pKa pour l’hydroquinone sulfonique acide comme étant égal à 2,82. Les deux acidités de l’hydroquinone disulfonique acide sont caractérisées par pKa₁ = 2,28 et pKa₂ = 2,44. Quand il n’existe aucune forme ionisée, le taux de rétention reste faible (TR = 10 %). Dès l’apparition d’une ionisation, alors le taux de rétention augmente considérablement (TR = 50 %). A l’apparition de A^2-, le taux de rétention subit une nouvelle augmentation (TR = 98 %). Lorsque pH < pKa₁, l’hydroquinone est sous forme moléculaire, la rétention est liée à la taille de la molécule. Les taux de rejet sont faibles (TR = 30 %). Lorsque pH > pKa₁ et pH > pKa₂, la molécule est ionisée. La rétention est en relation avec la répulsion des charges négatives de la membrane. Les taux de rejet deviennent importants (TR = 90 %). Bien que les taux de rétention de l’hydroquinone, l’hydroquinone sulfonique acide et l’hydroquinone disulfonique acide suivent la même évolution lorsque le composé est seul ou en mélange, on notera un petit décalage entre les courbes du composé en mélange et du composé seul. Nous attribuons ceci aux propriétés chimiques des composés hydroquinones de la solution, à savoir leur mobilité et leur concentration, etc. Une étude relative à l’influence de ces paramètres serait donc envisageable afin de confirmer ces suppositions.

Mots-clés :

• révélateurs photographiques,
• hydroquinone,
• nanofiltration,
• rétention,
• pH,
• mélange

Abstract

Photographic development is the process of transforming the latent images into visible images thanks to a reducer. The principal components of picture development are agents of development, additives, an alkaline substance and an antiscreen. Hydroquinone and its derivatives are the most commonly used agents of development and revealing. Our study aimed to investigate the influence of pH on the retention of hydroquinone, hydroquinone monosulphonate and hydroquinone disulphonate solutions, which are present in the photographic revealing baths after nanofiltration. The results showed that the retention depends on the dissociation state of hydroquinone. In the absence of any ionized form, the retention is weak. As ionization increases, the retention increases considerably. The retention increases further if the A^2- form is present. When pH < pKa₁, hydroquinone is in molecular form and the retention is found to be related to the size of the molecule. The retentions are weak. When pH > pKa₁ and pH > pKa₂, the molecules become ionized, and the retention is affected by repulsion of the negative charges of the membrane. The retention becomes considerable. The retention of hydroquinone, hydroquinone monosulphonate and hydroquinone disulphonate generally follow the same evolution curves when the compound is alone or in a mixture. However a small shift in the curve for compounds in mixtures indicated more retention. We attribute this shift to the chemical properties of the hydroquinone compounds in solution, particularly their mobility and concentration. A further study of influence of these parameters is proposed to confirm these assumptions.

Keywords:

• photographic revealing substances,
• hydroquinone,
• nanofiltration,
• retention,
• pH,
• mixture