La calidad del agua y el pH se mencionan a menudo en la misma frase. El pH es un factor muy importante, porque ciertos procesos químicos sólo pueden tener lugar cuando el agua tiene un determinado pH. Por ejemplo, las reacciones del cloro sólo tienen lugar cuando el pH tiene un valor entre 6,5 y 8.
El pH es un indicador de la acidez de una sustancia. Se determina por el número de iones de hidrógeno libres (H+) en una sustancia.
La acidez es una de las propiedades más importantes del agua. El agua es un disolvente para casi todos los iones. El pH sirve como indicador que compara algunos de los iones más solubles en el agua.
El resultado de una medición del pH viene determinado por una consideración entre el número de iones H+ y el número de iones hidróxido (OH-). Cuando el número de iones H+ es igual al número de iones OH-, el agua es neutra. Entonces tendrá un pH de aproximadamente 7.
El pH del agua puede variar entre 0 y 14. Cuando el pH de una sustancia es superior a 7, se trata de una sustancia básica. Cuando el pH de una sustancia es inferior a 7, se trata de una sustancia ácida. Cuanto más se sitúe el pH por encima o por debajo de 7, más básica o ácida será una solución.
El pH es un factor logarítmico; cuando una solución se vuelve diez veces más ácida, el pH disminuirá en una unidad. Cuando una solución se vuelve cien veces más ácida, el pH caerá en dos unidades.
El término común para el pH es alcalinidad.
| La palabra pH es la abreviatura de «pondus Hydrogenium». Esto significa literalmente el peso del hidrógeno. De pH es una indicación para el número de iones de hidrógeno. Consistió en descubrir que el agua está formada por iones de hidrógeno (H+) e iones de hidróxido (OH-). El pH no tiene una unidad; simplemente se expresa como un número. Cuando una solución es neutra, el número de iones de hidrógeno es igual al número de iones de hidróxido. Cuando el número de iones de hidróxido es mayor, la solución es básica. Cuando el número de iones de hidrógeno es mayor, la solución es ácida. |
¿Sabías que el pH de la Coca-Cola es aproximadamente 2? Y ¿sabías que es inútil medir el pH del agua de ósmosis inversa o del agua desmineralizada? Tanto el agua desmineralizada como el agua de ósmosis inversa no contienen iones amortiguadores. Esto significa que el pH puede ser tan bajo como 4, pero también puede ser tan alto como 12. Ambos tipos de agua no son fácilmente utilizables en su forma natural. Siempre se mezclan antes de su aplicación! |
Métodos para determinar el pH
Hay varios métodos diferentes para medir el pH. Uno de ellos es utilizar un trozo de papel indicador de pH. Cuando el papel se introduce en una solución, cambia de color. Cada color diferente indica un valor de pH diferente. Este método no es muy preciso y no sirve para determinar valores de pH más exactos. Por este motivo, ahora se dispone de cuerdas de prueba, que son capaces de determinar valores de pH más pequeños, como 3,5 u 8,5.
El método más preciso para determinar el pH es la medición de un cambio de color en un experimento de laboratorio químico. Con este método se pueden determinar valores de pH, como 5,07 y 2,03.
Todos estos métodos no son adecuados para determinar una evolución del pH en el tiempo.
El electrodo de pH
Un electrodo de pH es un tubo lo suficientemente pequeño como para ponerlo en frascos de muestras. Está unido a un pH-metro por medio de un cable. En el interior del electrodo se encuentra un tipo especial de fluido, que suele ser «3M Kalium Chlorine». Algunos electrodos contienen un gel que tiene las mismas propiedades que el fluido 3M. En el fluido hay hilos de plata y platino. El sistema es bastante frágil, porque contiene una pequeña membrana. Los iones H+ y OH- entrarán en el electrodo a través de esta membrana. Los iones crearán una carga ligeramente positiva y una carga ligeramente negativa en cada extremo del electrodo. El potencial de las cargas determina el número de iones H+ y OH- y cuando esto se determina el pH aparecerá digitalmente en el pH-metro. El potencial es codependiente de la temperatura de la solución. Por eso la temperatura también se presenta en el pH-metro.
Ácidos y bases
Cuando los ácidos entran en el agua, los iones se separan. Por ejemplo, el cloruro de hidrógeno se separará en iones de hidrógeno y cloro (HCL à H+ + CL-).
Las bases también sufren la separación de sus iones cuando entran en el agua. Cuando el hidróxido de sodio entra en el agua se separa en iones de sodio e hidróxido (NaOH à Na+ + OH-).
Cuando una sustancia ácida entra en el agua, cede un ion hidrógeno al agua. El agua se convertirá entonces en ácido. El número de iones de hidrógeno que recibe el agua determina el pH. Cuando una sustancia básica entra en el agua, tomará iones de hidrógeno. Cuando una sustancia es fuertemente ácida, cederá más iones H+ al agua. Las bases fuertes cederán más OH-.
Aquí hemos resumido una lista de productos y su pH:
| pH | producto | 14 | hidróxido de sodio | 13 | lye | 12.4 | lima |
| 11 | amoniaco | ||||
| 10,5 | manganeso | ||||
| 8.3 | polvo de hornear | 7,4 | sangre humana | 7.0 | agua pura |
| 6,6 | leche | ||||
| tomates | 4.0 | Ganar | |||
| 3,0 | Manzanas | ||||
| 2.0 | zumo de limón | ||||
| 0 | ácido clorhídrico |