使帶負電之金膠溶體產生凝結所需添加之陽離子最小凝結濃度，下列何者正確？

本題觀念：

本題考察 Schulze-Hardy 定則（Schulze-Hardy rule）。該定則說明：電解質中反離子（counterion）的電荷價數（valence）越高，使膠體產生凝結所需的最小凝結濃度（critical coagulation concentration, CCC）越低，即凝結能力越強。題目中膠體帶負電，因此反離子為陽離子（cation），陽離子價數越高，凝結能力越強，CCC 越小。

選項分析

根據 Schulze-Hardy 定則，CCC 與反離子電荷 Z 的關係為：

$\text{CCC} \propto \frac{1}{Z^6}$

各陽離子的價數：

• $\text{Na}^+$（Z = 1）：CCC 相對值最大（最難凝結）
• $\text{Mg}^{2+}$, $\text{Ca}^{2+}$（Z = 2）：CCC 中等
• $\text{Al}^{3+}$（Z = 3）：CCC 最小（最容易凝結）

凝結能力排序（從強到弱）：$\text{Al}^{3+} \gg \text{Ca}^{2+} = \text{Mg}^{2+} \gg \text{Na}^+$

CCC 排序（從大到小）：$\text{Na}^+ \gg \text{Ca}^{2+} \approx \text{Mg}^{2+} \

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