Rana foto-hemijska otkrića

Rana foto-hemijska otkrića su deo istorije razvoja fotografije, kao postupka, jer se odnose na pronalazak jedinjenja i objašnjavanje osobina srebrnih soli osetljivih na dejstvo svetlosti. Uglavnom se vezuju za otkrića dejstva svetlosti na soli srebra u XVII i XVIII veku.

Srebro-nitrat

Mnogo pre nego što su neke materije, na primer, metalne soli, ili rastvor judejskog bitumena u ulju lavande – upotrebljene u pionirskim vremenima fotografije, postojala su saznanja o različitim manifestacijama svetlosti i njenom uticaju na materije iz prirode. Ljudi su zapažali da rasečen krompir, ili jabuka, potamne ako se neko vreme izlože svetlosti, da biljke usmeravaju cveće i lišće prema izvoru svetlosti, ili da suncokret prati kretanje Sunca – pojava poznata kao fototaksija.

U srednjovekovnom periodu bilo je dobro poznato dejstvo srebro-nitrata kao oksidacionog sredstva koje je taložilo srebro crne boje. Jedan od praktično izvedenih oblika, nazvan lunarni kaustik, ili pakleni kamen (lat. lapis infernalis), služio je za spaljivanje bradavica. Srebro-nitrat rastvoren u vodi, u kojoj je lako topljiv, menjao je boju na svetlosti, pa je to svojstvo korišćeno za pisanje po pergamentu ili tkanini. Početkom 13. veka dominikanski monah i alhemičar Albert Veliki, proučavajući Aristotelova dela prema prevodima arapskih pisaca, ispitivao je dejstvo kiselina na srebro i uočio stvaranje srebrnih soli. Posle Gutenbergovog pronalaska štampe (oko 1455), u knjigama za zabavu bilo je tekstova u kojima se sposobnost srebro-nitrata da pocrni na svetlosti koristi kao jedna od neobičnih veština za dokone. Međutim, sve je ostalo samo na zapažanju, bez podrobnijeg istraživanja uzroka. Vek i po pre nego što je došlo do naučno oblikovanih izveštaja o uticaju svetlosti na soli srebra, takve knjige bile su dostupne čitaocima širom Evrope.

Istorija nauke beleži da je Irac Robert Bojl prvi opisao hemijske reakcije i rezultate promena na materiji prilikom korišćenja metalnih soli, u delu Experimenta et considerationes de coloribus (O bojama, opiti i posmatranja), 1663. Među supstancama koje je koristio nalazio se i srebro-hlorid. Oksidaciju (promenu boje, tj. zacrnjenje) koju je zapazio, Bojl je dovodio u vezu sa svetlošću i vazduhom. Tri decenije docnije, 1694. Nemac Vilhelm Ho prezentovao je Akademiji nauka u Parizu izveštaj o promeni boje na srebru. Zacrnjenje je nastajalo kao rezultat akcije azotne kiseline na srebro.

Soli gvožđa

Osetljivost soli gvožđa na svetlost bila je poznata Alekseju Petroviču Bestužev-Rjuminu, diplomati od karijere, koji je kao izaslanik Petra Velikog u Danskoj slobodno vreme provodio baveći se alhemijskim eksperimentima. U nekoj prilici je načinio tamnožuti rastvor u nameri da napravi lek za neku nepoznatu nervnu bolest, a tečnost je nazvao tinctura tonico-nervina (docnije u narodu popularan lek, i poznat kao Bestuževe kapljice). Ta tečnost je imala neobičnu osobinu da potamni kad se izloži jakoj svetlosti. Ispostavilo se da je Bestužev nesvesno učinio važno otkriće: dokazao je uticaj svetlosti na soli gvožđa.

Skotofor umesto fosfora

Prvi svesno usmereni eksperimenti, obeleženi nekom vrstom polunaučnog pristupa, javljaju se početkom 17. veka. Sve svetske istorije fotografije pominju otkriće iz godine 1725. godine, kojim je nemački prirodnjak Johan Šulce, ispitujući fenomen fosforescencije, dokazao uticaj svetlosti na srebrne soli. Isprva je Šulce želeo da postigne nešto sasvim drugo – pokušavao je da dobije fosfor! Radeći u laboratoriji neutralizovao je kredu azotnom kiselinom u kojoj se slučajno zateklo i nešto srebrnog praha. Kako je izvodio eksperimente pored otvorenog prozora, iznenadio se kad je video da se mešavina na onoj strani posude koja je direktno izložena svetlosti obojila purpurno, a suprotna strana, zaštićena od direktne svetlosti, ostala je bela. Znajući za opšte (ali pogrešno!) mišljenje dotadašnje nauke da je toplota jedan od uzroka promena na metalnim solima, Šulce je ponovio eksperiment pored vatre, ali kreda nije promenila boju. Najzad je pokrio posudu tamnom hartijom na kojoj je izrezao nekoliko slova. U njegovim beleškama je zapisano: "Uskoro sam našao da su sunčevi zraci, na onoj strani na kojoj su dodirnuli staklo kroz proreze u hartiji, ispisali slova na talogu krede toliko tačno i jasno da su mnogi ljudi, kojima sam to pokazao, bili navedeni da rezultat pripišu svim mogućim trikovima“. Šulce je, na taj način, prvi na svetu stvorio fotogram – sliku uzetu fotografskim sredstvima ali bez foto-aparata. Svoja posmatranja on je objavio godinu dana docnije, 1727. u izveštajima Kraljevske akademije u Nirnbergu, pod šaljivim naslovom Scotophorus pro Phosphoro Inventus (Otkrio skotofor umesto fosfora). Drugim rečima, pokušavajući da proizvede „nosioca svetlosti“ – fosfor, Šulce je otkrio „nosioca mraka“ – skotofor! Italijan Đovani Batista Bekarija, mada profesor fizike na univerzitetu u Torinu, po svemu sudeći nije saznao za Šulceova otkrića ni trideset godina docnije. Jer da jeste, bilo bi neobično da dokazuje nešto što je već dokazano. Bekarija je strpljivo istraživao i, konačno, 1757. objavio svoje oglede sa srebro-hloridom, u kojima je samo potvrdio Šulceove nalaze, to jest da oksidaciju ne uzrokuje toplota već svetlost. Dalje se činilo sve jasnije, vesti su se brzo širile, pa je jedna stručna rasprava, objavljena u engleskom Kraljevskom društvu, promenila tok stvari. Posao koji je započeo Šulce, nastavio Bekarija, dobio je završni, i sa naučnog stanovišta prihvatljiv, oblik u delu koje je 1772. publikovao Džozef Pristli. Time je postavljen temelj, i dat prvi ozbiljan opis hemijske reakcije koju na neorganskoj materiji izaziva svetlost.

Mašta pomaže nauci

Verovatno su mnogi korisnici kamere opskure sanjali o postupku koji bi im omogućio da zauvek zadrže projektovanu sliku uz pomoć odgovarajućih hemijskih sredstava. Još 1760. godine francuski pisac Tifenj de la Roš u naučno-fantastičnom delu „Giphantie“ (što je anagram piščevog imena Tiphaigne), opisao je takve svoje želje, to jest kako bi bilo kad bi uspeo da trajno zadrži odraze sa ogledala, i da stvara slike bez pomoći umetnikove olovke. Pišući nekom svom izmišljenom prijatelju on vizionarski nagoveštava: "Znaš da svetlosni zraci, kada se odbiju od raznih tela, formiraju sliku, i odbijenu predstavu odslikavaju na svim uglačanim površinama, recimo na mrežnjači oka, na vodi, i na staklu. Praiskonski duhovi su se trudili da zadrže te nemirne slike; načinili su finu, vrlo viskoznu materiju koja se brzo suši i očvršćava i kojom se slika stvara za tren oka. Oni ovom materijom prevuku komad platna, i drže ga ispred predmeta koje žele da naslikaju. Prvi efekt na tom platnu je sličan efektu ogledala; tu se vide svi predmeti... Ovo utiskivanje slike je trenutno, i platno se odmah odnosi na neko mračno mesto. Jedan sat kasnije otisak je suv, i imaš sliku koja je tim vrednija što je umetnost ne može podražavati niti je vreme može uništiti..."

Fotometrijska ispitivanja srebrnih soli

Proširujući posmatranja prethodnika, izuzetan doprinos dao je švedski hemičar Karl Vilhelm Šele. On je najpre izložio katalog svih, do tada znanih, eksperimenata sa hloridom srebra, uz podrobne naučne opise. Zatim je, koristeći se već poznatim Njutnovim otkrićem spektralnog razdvajanja svetlosti, na papiru posutom prahom srebrnog hlorida projektovao sunčevu svetlost kroz prizmu. Uočio je da različite boje spektra izazivaju različitu gustinu zacrnjenja, to jest, ne utiče ceo spektar svetlosti istom snagom na zacrnjenje srebrnih soli. Prvi je izveo potpuna fotometrijska ispitivanja i dokazao da ljubičasti zraci brže utiču na tamnjenje srebro-hlorida nego zraci drugih, većih talasnih dužina. Šele je publikovao svoja istraživanja u disertaciji Aeris atque Ignis Examen Chemicum (Hemijska rasprava o vazduhu i vatri), 1777. godine. Tu je takođe dokazao da srebro-hlorid pod dejstvom svetlosti postaje nerastvorljiv u amonijaku, što je docnije iskorišćeno u eksperimentima pionira fotografije (i prvih dagerotipista). Šele nije dalje produbljivao ovo zapažanje, ali je dao ideju drugima. Fotometrijska ispitivanja srebrnih soli kasnije je razvio Žan Senebije, bibliotekar iz Ženeve, i u delu Memoires physico-chymiljues sur l´influence de la lumiere solaire (Fizičko-hemijske beleške o uticaju sunčeve svetlosti), 1782. godine, objavio svoje nalaze o relativnoj brzini sa kojom različite boje spektra zatamnjuju srebro-hlorid: od 15 sekundi za ljubičastu svetlost do 20 minuta za crvenu. Senebije je takođe izvršio značajna ispitivanja dejstva svetlosti na smole i otkrio da neke smole (npr. asfalt) posle izlaganja svetlosti gube svoju rastvorljivost u terpentinu, to jest stvrdnjavaju se. Tu pojavu su već zapazili slikari i litografi.

Na izmaku 18. veka bili su poznati opšti principi foto-hemijskih reakcija, pa ipak primena hemijskih otkrića (gledano s pozicije budućeg otkrića fotografije) je dosta kasnila za optičkim. Ali lavina je bila pokrenuta, i drugi naučnici, ili eksperimentatori, otkrivali su slične pojave, produbljivali problem i objavljivali svoje rezultate. Međutim, niko od njih do početka narednog, 19. veka, nije usmerio istraživanja ka spajanju svetlosti i hemije.

Literatura

• Gernsheim, Helmut i Alison, Fotografija sažeta istorija, Beograd, 1973;
• Malić, G, Slike u srebru : Predistorija i tehničko-tehnološka evolucija fotografije u 19. veku i prvoj polovini 20. veka, Beograd, 2001;
• Malić, G, Fotografija 19. veka : sažeta istorija, Beograd, 2004.