活化

　　活化又稱激發(fā)(excitation)。粒子(如原子或離子)，從外界獲得足夠能量后，其電子由較低的基態(tài)能級躍遷到較高能級的過程。一個分子是否為活化分子依不同的速率理論及反應(yīng)而標(biāo)準(zhǔn)不同，如碰撞理論中為分子能量ε>ε0(閾能)的分子為活化分子，活化分子也不一定是過渡態(tài)，如單分子理論中的賦能分子。活化方式有碰撞傳能活化及光活化等多種方式。
　　另外活化也常指某一物質(zhì)從其無活性狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂谢钚誀顟B(tài)的過程。其中也包括生物細胞或孢子在休眠后進入重新生長狀態(tài),例如:金屬催化劑的活化，即為從其氧化物狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榻饘贍顟B(tài)的過程。生物孢子在適宜的生長環(huán)境中再次繁殖。
　　活化的能量
　　非活化分子轉(zhuǎn)變?yōu)榛罨�分子所需吸收的能量。溫度對反�?yīng)速率有顯著影響。在多數(shù)情況下，其定量規(guī)律可由阿倫尼烏斯公式來描述：
　　κ=Ae-E/RT（1）式中κ為反應(yīng)的速率系（常）數(shù)；E和A分別稱為活化能和指前因子，是化學(xué)動力學(xué)中極重要的兩個參數(shù)；R為摩爾氣體常數(shù)；T為熱力學(xué)溫度。對于更為復(fù)雜的描述κ與T的關(guān)系式中，活化能E定義為：
　　E=RT2（dlnκ/dT）（2）
　　在元反應(yīng)中，并不是反應(yīng)物分子的每一次碰撞都能發(fā)生反應(yīng)。S.A.阿倫尼烏斯認為，只有“活化分子”之間的碰撞才能發(fā)生反應(yīng)，而活化分子的平均能量與反應(yīng)物分子平均能量的差值即為活化能。近代反應(yīng)速率理論進一步指出，兩個分子發(fā)生反應(yīng)時必須經(jīng)過一個過渡態(tài)——活化絡(luò)合物，過渡態(tài)具有比反應(yīng)物分子和產(chǎn)物分子都要高的勢能，互撞的反應(yīng)物分子必須具有較高的能量足以克服反應(yīng)勢能壘，才能形成過渡態(tài)而發(fā)生反應(yīng)，此即活化能的本質(zhì)。
　　式（1）可寫成：
　　lnκ=lnA－E/RT（3）根據(jù)式（3），由實驗測出不同溫度下的κ值，并將lnκ對1/T作圖，即可由所得直線的斜率求出E值。也可將由實驗歸納出的κ與T的經(jīng)驗關(guān)系式直接代入式（2）求得E值。
　　對于復(fù)合反應(yīng)，由上述實驗方法求出的E值只是表觀值，沒有實際的物理意義。
編輯本段活化不好的原因
　　如果活化不好原因可能是能量值沒又達到臨界值，或者是沒有滿足活化的所有條件。這時解決的辦法有添加催化劑等，或者直接達到應(yīng)有條件要求。
　　活化有哪些方法
　　活化的目的是在經(jīng)過粗化處理的塑料制件表面吸附一層具有催化活性的貴金屬，如銀、金、鈀等，作為化學(xué)鍍的催化中心，使化學(xué)鍍的還原反應(yīng)能夠在塑料表面迅速均勻地進行，所以活化的好壞直接決定著化學(xué)鍍的成敗。
　　活化的方法常用的有分步活化和一步活化法。
　　（1）分步活化法：分步活化法是使塑料表面浸潤一層具有還原作用的金屬鹽溶液（敏化），通常是氯化亞錫（SnCl2·2H2O），然后再在貴金屬鹽的溶液里還原出催化中心（活化），通常是硝酸銀溶液，也有氯化鈀溶液。
　　其工藝規(guī)范如下。
　　敏化液：SnCl2·2H2O 10g/L
　　HCl 40mL/L
　　錫條 1根
　　溫度 室溫
　　時間 5-15 min
　　活化：①AgNO3 1-3g/L
　　NH4OH 加至溶液透明
　　溫度 室溫
　　時間 5-15 min
　　②PdCl2 0.5-1g/L
　　HCl 20-30mL/L
　　注意硝酸銀要用蒸餾水配制，且進入活化前要用蒸餾水清洗。
　　（2）一次活化法：一步活化法是使催化金屬還原出來并形成膠體，一次浸潤在塑料表面，經(jīng)解膠后即有活性，常用的是膠體鈀法，工藝規(guī)范如下。
　　PdCl2 1g/L
　　HCl 300mL/L
　　SnCl2·2H2O 38g/L
　　溫度 室溫
　　時間 5-10min
　　解膠：HCl 80-120mL/L
　　溫度 室溫
　　時間 3-5min
　　這兩種方法比較起來，第一種活化法材料來源較為廣泛，價格便宜，便溶液的穩(wěn)定性差，且銀只對化學(xué)鍍銅有催化作用，對化學(xué)鍍鎳則無能為力。采用鈀活化的方法價格較貴，但溶液穩(wěn)定性好，且對化學(xué)鍍銅及化學(xué)鍍鎳均有很好的催化效果，所以鍍層的附著力強，產(chǎn)品合格率高 ，質(zhì)量可靠。
　　但是在實際生產(chǎn)中，無論采用哪種活化方法都會遇到活化不好的情況，這是什么原因呢？實踐經(jīng)驗表明：除了粗化不夠以外，大多數(shù)是由于活化液配制不當(dāng)或者操作不仔細、溶液維護不好造成的。
　　對于采用氯化亞錫敏化、硝酸銀活化的方法來說，配制敏化液時，應(yīng)先放鹽酸于少量水中，再加入氯化亞錫使之溶解，最后稀釋到規(guī)定的體積，不可顛倒次序，否則，容易因氯化亞錫的水解而使配制失敗。即
　　SnCl2+H2O=Sn（OH）Cl↓+HCl
　　水解后的溶液呈乳白色渾濁，不易被吸附到塑料表面，也就使活化液中銀的還原成問題而使活化不足，在生產(chǎn)中帶入大量的水使溶液的PH值上升也會出現(xiàn)同樣結(jié)果。
　　對硝酸銀溶液的配制，一定要用蒸餾水，否則，自來水中的Cl-會使硝酸銀消耗：
　　Ag++ Cl-=AgCl↓
　　加入的氨水量不宜過多，否則，也會因絡(luò)合能力增強而影Ag的還原，同時，生產(chǎn)中敏化后的制品一定要經(jīng)過認真清洗并在蒸餾水中清洗后，方可進行活化過程。
　　對于膠體鈀活化法來說，配制是關(guān)鍵，如果配制不當(dāng)，就會沒有活性或者很快就失去活性。無論用哪種方法，一是計量要準(zhǔn)確，再一是反應(yīng)要完全，為此一定要加溫到60℃并保溫8h左右。最好是放置一定時間再使用，則活性最佳。采用等離子計量法可以配制出活性很高且馬上可使用的活化液，但反應(yīng)溫度如掌握不好，則會因反應(yīng)太快而出現(xiàn)金屬漂浮于液面的現(xiàn)象，使活化液很快失效。
　　在生產(chǎn)過程中，要維護好活化液，絕不可將粗化液等破壞膠體的物質(zhì)帶入液內(nèi)，此外，要加蓋保存，以防空氣中的氧將Sn+氧化為Sn4+。
　　另外，解膠液要經(jīng)常更換，否則，也會影響膠體鈀活化工藝的活性。
　　常用方法
　　活化的方法常用的有分步活化和一步活化法。
　　（1）分步活化法：分步活化法是使塑料表面浸潤一層具有還原作用的金屬鹽溶液（敏化），通常是氯化亞錫（SnCl2·2H2O），然后再在貴金屬鹽的溶液里還原出催化中心（活化），通常是硝酸銀溶液，也有氯化鈀溶液。
　　其工藝規(guī)范如下。
　　敏化液：SnCl2·2H2O 10g/L
　　HCl 40mL/L
　　錫條 1根
　　溫度 室溫
　　時間 5-15 min
　　活化：①AgNO3 1-3g/L
　　NH4OH 加至溶液透明
　　溫度 室溫
　　時間 5-15 min
　　②PdCl2 0.5-1g/L
　　HCl 20-30mL/L
　　注意硝酸銀要用蒸餾水配制，且進入活化前要用蒸餾水清洗。
　　（2）一次活化法：一步活化法是使催化金屬還原出來并形成膠體，一次浸潤在塑料表面，經(jīng)解膠后即有活性，常用的是膠體鈀法，工藝規(guī)范如下。
　　PdCl2 1g/L
　　HCl 300mL/L
　　SnCl2·2H2O 38g/L
　　溫度 室溫
　　時間 5-10min
　　解膠：HCl 80-120mL/L
　　溫度 室溫
　　時間 3-5min
　　這兩種方法比較起來，第一種活化法材料來源較為廣泛，價格便宜，便溶液的穩(wěn)定性差，且銀只對化學(xué)鍍銅有催化作用，對化學(xué)鍍鎳則無能為力。采用鈀活化的方法價格較貴，但溶液穩(wěn)定性好，且對化學(xué)鍍銅及化學(xué)鍍鎳均有很好的催化效果，所以鍍層的附著力強，產(chǎn)品合格率高 ，質(zhì)量可靠。
　　但是在實際生產(chǎn)中，無論采用哪種活化方法都會遇到活化不好的情況，這是什么原因呢？實踐經(jīng)驗表明：除了粗化不夠以外，大多數(shù)是由于活化液配制不當(dāng)或者操作不仔細、溶液維護不好造成的。
　　對于采用氯化亞錫敏化、硝酸銀活化的方法來說，配制敏化液時，應(yīng)先放鹽酸于少量水中，再加入氯化亞錫使之溶解，最后稀釋到規(guī)定的體積，不可顛倒次序，否則，容易因氯化亞錫的水解而使配制失敗。即
　　SnCl2+ H2O=Sn（OH）Cl↓+ HCl
　　水解后的溶液呈乳白色渾濁，不易被吸附到塑料表面，也就使活化液中銀的還原成問題而使活化不足，在生產(chǎn)中帶入大量的水使溶液的PH值上升也會出現(xiàn)同樣結(jié)果。
　　對硝酸銀溶液的配制，一定要用蒸餾水，否則，自來水中的Cl會使硝酸銀消耗：
　　Ag++ Cl-= AgCl↓
　　加入的氨水量不宜過多，否則，也會因絡(luò)合能力增強而影Ag的還原，同時，生產(chǎn)中敏化后的制品一定要經(jīng)過認真清洗 并在蒸餾水中清洗后，方可進行活化過程。
　　對于膠體鈀活化法來說，配制是關(guān)鍵，如果配制不當(dāng)，就會沒有活性或者很快就失去活性。無論用哪種方法，一是計量要準(zhǔn)確，再一是反應(yīng)要完全，為此一定要加溫到60℃并保溫8h左右。最好是放置一定時間再使用，則活性最佳。采用等離子計量法可以配制出活性很高且馬上可使用的活化液，但反應(yīng)溫度如掌握不好，則會因反應(yīng)太快而出現(xiàn)金屬漂浮于液面的現(xiàn)象，使活化液很快失效。
　　在生產(chǎn)過程中，要維護好活化液，絕不可將粗化液等破壞膠體的物質(zhì)帶入液內(nèi)，此外，要加蓋保存，以防空氣中的氧將Sn+氧化為Sn4+。
　　另外，解膠液要經(jīng)常更換，否則，也會影響膠體鈀活化工藝的活性。