Сродство ионов к смоле в ряду na+ сa2+ al3+ th4+

СРОДСТВО ИОНОВ К СМОЛЕ В РЯДУ NA+ СA2+ AL3+ TH4+
1) вначале увеличивается, потом уменьшается
2) не изменяется
3) увеличивается (+)
4) уменьшается

Селективность катионообменных смол к катионам в первую очередь определяется зарядом и плотностью заряда иона: чем выше валентность и меньше эффективный (гидратированный) радиус, тем сильнее электростатическое притяжение к функциональным группам смолы (например, –SO₃⁻). Поэтому многозарядные ионы вытесняют из смолы менее заряженные: Na⁺ < Ca²⁺ < Al³⁺ < Th⁴⁺. В водоподготовке для фармпроизводства это проявляется как более прочная фиксация высокозарядных примесей, что повышает эффективность обессоливания и стабильность качества воды высокой степени очистки.

Именно поэтому правильный выбор: 3) увеличивается (+) — сродство растёт по мере перехода от одновалентного к четырёхвалентному катиону.

Селективность катионообменной смолы (–SO3) к различным катионам
Ион Заряд Отн. гидратированный радиус* Плотность заряда (качественно) Ожидаемое сродство к смоле Комментарии для фарм-практики
Na⁺ +1 Большой Низкая Низкое Легче всего вытесняется; удаляется в первую очередь
Ca²⁺ +2 Средний Средняя Среднее Жёсткость воды; прочно удерживается по сравнению с Na⁺
Al³⁺ +3 Меньший Высокая Высокое Гидролизуется при высоком pH; сильно сорбируется
Th⁴⁺ +4 Наименьший (эффективно) Очень высокая Наивысшее Иллюстрирует правило: увеличение валентности ⇒ рост сродства
*Относительный гидратированный радиус учитывает оболочку гидратации; эффективное поле заряда растёт с валентностью, что повышает селективность смолы.