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.
| 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. | |||||
