Es tracta d'una unitat de mesura d'alcalinitat o acidesa d'una solució, més específicament el pH mesura la quantitat d'ions d'hidrogen que conté una solució determinada, el significat de pH en les seves sigles és potencial d'hidrogenions, aquest s'ha convertit en una forma pràctica de manejar xifres d'alcalinitat, en lloc d'altres mètodes una poca més complicats. Es pot mesurar de manera precisa a través de la utilització d'una eina coneguda com pH-metre, aquest aparell pot mesurar la diferència de potencial entre un parell de electròlits.
Què és el pH
Taula de Continguts
El concepte de pH és un paràmetre que s'utilitza per mesurar el grau d'acidesa d'una substància. A través d'aquest s'aconsegueix determinar la concentració d'hidrogenions (ió positiu d'Hidrogen) en una dissolució.
El potencial d'hidrogenions d'una solució es pot arribar a mesurar amb aproximacions, utilitzant per a ells indicadors d'àcids o bases els quals poden presentar una coloració diferent depenent de l'nivell d'alcalinitat o acidesa, normalment el mètode consisteix a emprar un paper impregnat amb els indicadors qualitatius. Altres indicadors utilitzats són el taronja de metil i la fenolftaleïna.
En la química la determinació d'acidesa o alcalinitat d'una substància és un dels procediments més importants, ja que a través dels resultats d'aquest es poden obtenir moltes dades pel que fa a l'estructura i activitat de les molècules i al seu torn saber més amb respecte a les cèl·lules de el cos.
La definició de potencial d'hidrogenions és bàsicament, els àcids i bases que han diferents concentracions d'ions d'hidrogen, sent els més forts, aquells que continguin major quantitat d'ions i els febles el que no posseeixin tanta concentració. Aquest és l'encarregat d'expressar el valor numèric de les concentracions d'ions d'hidrogen.
En alguns casos la càrrega de ions sol ser bastant baixa, el que es torna tediós a l'hora de treballar amb aquestes xifres, és per això que es va idear una taula única, anomenada la " escala de l'pH ", la taula es troba composta per 14 unitats numerades, des del 0 fins al 14, sent el 0 el punt màxim d'acidesa i el 14 la base màxima, el 7 representa el punt mig de la taula i és neutre, el que vol dir que les solucions amb un valor per sota de l'7 són àcides i les que estan per sobre són bàsiques.
Per a què serveix el pH
El pH serveix per determinar la alcalinitat o acidesa d'una substància i determina la mesura de concentració de ions d'hidrogen.
L'escala de l'pH
L'escala de l'potencial d'hidrogenions va ser creada per Soren Peter Lauritz Sorensen (1868-1939), un bioquímic danès nascut a Haure Bjerg, l'any 1901 va ser designat com a director de la Secció Química dels Laboratoris Carlsberg, des de llavors es va convertir en un dels principals investigadors dels aminoàcids, els enzims i les proteïnes.
La concentració d'ions d'hidrogen (protons) va jugar un paper clau en les reaccions enzimàtiques, de manera que el 1909 va idear una manera simple de expressar-ho, que era calcular el logaritme negatiu d'aquesta concentració. D'aquesta manera, es van obtenir valors simples i manejables dins d'una escala convenient, que ell va cridar pH.
L'escala de potencial d'hidrogenions està numerada des de l'1 fins al 14, entre l'1 i el 6 vol dir que la substància és més àcida, el 7 és el cas de l'aigua destil·lada i té un valor neutre, i de el 8 a l'14 vol dir que la substància és més alcalina.
La seqüència que té l'escala de l'pH és logarítmica, el que vol dir que la diferència entre una unitat numèrica i una altra, pot ser 10 vegades més bàsica o àcida depenent de el cas.
Els valors en l'escala de pH són multiplicats per 10 en cada unitat. És a dir, que el valor de l'potencial d'hidrogenions de 6 és 10 vegades més acídic que un pH amb un valor de 7, però un potencial d'hidrogenions de 5 és 100 vegades més àcid que un pH de 7.
Un altre cas és el valor de l'potencial d'hidrogenions de 8 el qual és 10 vegades més alcalí que un pH amb un valor de 7, però un potencial d'hidrogenions de 9 és 100 vegades més alcalí que un pH de 7.
Importància de l'pH en la vida quotidiana
L'home en el seu dia a dia utilitza molts productes químics que podrien resultar perillosos, és per aquesta raó que s'ha de realitzar una mesura de pH, per provar el seu grau d'acidesa i el risc que es pot córrer a l'utilitzar-los.
A l'ingerir aliments s'altera el pH de el cos. L'estómac d'una persona té un pH de 1-4 ja que aquest àcid és necessari per a la descomposició dels aliments. Alguns aliments poden ocasionar que l' estómac generi més àcid, això és molt comú i aquest àcid pot arribar a perforar les parets de l'estómac i causar úlceres. El seu excés podria arribar fins a l'esòfag, arribar fins a la boca i ocasionar el que comunament es coneix com acidesa, per això s'ha de cuidar la qualitat dels aliments que es consumeixen.
Hi vegetals com la cirera, la maduixa, la col morat, la ceba i la col morat, que contenen una substància anomenada antocianina, aquesta és molt sensible als valors de potencial d'hidrogenions. En el cas específic de la col morat posseeix cianidina, que pot ser utilitzat com un indicador que canvia de color, quan és exposat a una substància química.
En el cas de l'potencial de hidrogenions a la boca després de raspallar les dents, normalment el seu valor és al voltant de 7, és a dir un pH neutre, que no produeix cap mal a les dents. Si el pH es troba sota de 5.5, l'esmalt es comença a perdre, danyant les dents. Per reduir això a les genives i dents s'ha de mantenir una boca sana; és necessari el raspallat després de cada àpat.
pH d'algunes substàncies que formen part de la quotidianitat de les persones:
- Substància d'exemple - nivell de pH
- Àcid clorhídric 1 M - 0
- Suc gàstric - 1
- Suc de llimona - 2
- Vinagre - entre 2.4 i 3.4
- Suc de taronja - 4
- Cervesa - 5
- Llet - 6
- Aigua pura - 7
- Sang - 8
- Aigua i sabó - 9
- Llet de magnèsia - 10
- Aigua de calç - 11
- Amoníac - 12
- Hidròxid de sodi 0,1 M - 13
- Hidròxid de sodi 1 M - 14
Indicadors de pH
Els indicadors de pH són els diferents mitjans que s'utilitzen per determinar el potencial d'hidrogenions d'una substància. Hi ha tres tipus que són, indicadors líquids, papers indicadors i pH metres.
indicadors líquids
Són bases orgàniques que posseeixen diferents colors que varien segons la seva forma àcida. Treballen en rangs limitats, varien el seu color i deixen de variar quan arriba al màxim nivell d'aquest rang. Ha de ser usat només en solucions incolores, per poder observar el canvi de color.
Hi ha una gran quantitat d'indicadors líquids de diferents rangs de potencial d'hidrogenions, i colors, incloent el vermell de cresol (vermell a groc en un rang de 0,2 a 1,8), el vermell de metil (vermell a groc en un rang de 4,2 a 6,2) verd bromocresol (rosat a blau / verd de 4,2 a 5,2), i la fenolftaleïna (incolora a rosada en un rang de 8,0 a 10,0).
Aquests indicadors són molt utilitzats en les titulacions química analítica, però s'ha de comptar amb un nivell d'entrenament per aconseguir que aquesta pràctica sigui precisa.
pH-metres
Aquests sorgeixen per la necessitat dels laboratoris i els seus analistes, de obtenir valors exactes des d'aquest parament, una cosa que no s'aconsegueix amb els indicadors líquids, ni els de paper. Està basat en el mesurament de el diferencial de potencial elèctric entre el pH de l'elèctrode i l'elèctrode referencial.
Aquest equip està conformat per dos elèctrodes, un d'aquests és metàl·lic i insensible a el pH de la solució, més un amplificador electrònic senzill. El seu calibratge es realitza amb solucions de pH coneguts, que serveixen per llegir substàncies.
papers indicadors
Es tracta d'un paper tornassol (aquest és elaborat amb una pols provinent de líquens) que ha d'entrar en contacte amb la solució d'una manera discreta, per poder analitzar i mesurar la seva precisió.
Aquest paper serveix per saber si una solució líquida o gasosa és bàsica o àcida, la seva presentació és en dos colors, vermell i blau.
Quan es tracta d'una solució líquida, el paper no ha de ser introduït per complet en ella, el procés és col·locar gotes o tocar el líquid d'una manera molt breu.
Quan la solució és gasosa, s'ha de passar el gas sobre la superfície de paper, perquè d'aquesta manera canviï de color.
pH de l'orina
L'orina està composta d'elements sòlids i líquids. En els processos patològics de el cos, és possible que els ronyons eliminin no només les substàncies típiques (les substàncies que els ronyons normalment excreten en l'orina), sinó també altres components de l'metabolisme.
El potencial d'hidrogenions de l'orina s'obté a través d'anàlisi que es realitzen a mostres d'aquesta substància. Aquesta anàlisi es porta a terme utilitzant un reactiu feta amb un coixinet amb una escala cromàtica. El color que prengui la tira és el significat de pH o l'àcid que conté l'orina.
Els valors normals de l'orina oscil·len entre 4.6 i 8.0 en el pH, quan aquests nivells estan alterats, pot significar un trastorn real o en les vies urinàries.
pH de l'aigua
Com s'ha assenyalat anteriorment, el potencial d'hidrogenions indica quan una substància és alcalina o àcida, aquesta és una de les proves més comuns aplicades a l'aigua per conèixer la seva qualitat. Hi ha diferents tipus d'aigua i cadascuna tenen els seus propis valors de pH, aquests són:
- L'aigua destil·lada: El seu pH és de 5,8
- L'aigua potable seu potencial de hidrogenions se situa entre 6,5 i 9,5
- L' aigua mineral el pH és entre 4,5 i 9,5
- L'aigua de l'oceà manté un potencial d'hidrogenions alcalí amb valors entre 7,4 i 8,5
- L'aigua d'aquari pot haver vida si manté el seu potencial de hidrogenions entre 4,5 i 9, tot i que aquests nivells es consideren extrems, un aquari pot mantenir un pH neutre entre 6,8 i 7,2.
- El potencial d'hidrogenions aigua de piscina ha de mantenir un pH entre 7,2 i 7,6, per sobre d'aquests valors, el clor perd la seva efectivitat i per sota d'aquests nivells l'aigua seria molt àcida per al cos dels banyistes, causant irritació en pell i ulls.
pH de la llet
La llet és considerada un dels aliments més complets en nutrició per a l'ésser humà. A causa de la seva variada composició (proteïnes, carbohidrats, greixos, vitamines i sals minerals), per la seva alta digestibilitat i la seva capacitat d'ús pel cos humà, el seu sabor i les seves possibilitats d'ocupació en l'elaboració d'altres productes alimentaris, llet líquida i productes lactis, sent aliments essencials per satisfer les necessitats biològiques de l'ésser humà.
Per al mesurament de l'acidesa real de la llet i determinar el seu pH s'utilitza un mesurador portàtil model HI 98.162 el qual consta d'un elèctrode per mesurar el nivell d'alcalinitat o acidesa de la llet.
Generalment el potencial d'hidrogenions de la llet és al voltant de 6,7, quan aquest valor comença a baixar, s'acidifica i comença la degradació d'aquest producte, generant bacteris que produeixen àcids làctics, trencant la lactosa i baixant el pH de la llet.
pH de la sang
En l'ésser humà és fonamental l'equilibri de el pH de la sang, una variació en aquests nivells poden ocasionar un estat de coma i fins a la mort. Aquest tipus de potencial d'hidrogenions ha d'estar lleugerament alcalí en un nivell entre 7,35 i 7,45, però estudis demostren que el 90% dels habitants dels països desenvolupats pateixen d'acidosi.
L'acidosi està relacionada directament amb l'alimentació, els hàbits, la contaminació i la salut emocional de les persones. L'acidesa altera els nivells òptims d'electròlits en l'organisme a un nivell químic i elemental, actua sobre els electròlits de sodi, Ferro, Potassi, Calci i cada un d'aquests tenen una funció vital, fonamental i específica en l'organisme.
pH de la saliva
La saliva és un fluid corporal compost en un 99% per i la resta són molecular inorgànica i orgàniques, aquesta prové de les glàndules salivals.
El potencial d'hidrogenions normal de la saliva ha d'estar entre 5,6-7 i està composta per ions com el sodi, el potassi o clor i els enzims que contribueixen a la degradació inicial dels aliments, la protecció contra les infeccions bacterianes, la cicatrització i les funcions gustatives.
pH de terra
El pH de l' sòl, el seu grau d'acidesa o alcalinitat, es mesura a través de l'escala de potencial d'hidrogenions, en general els sòls mantenen un pH entre 4 i 8, tot i això la major part dels cultius prosperen en terres amb valors entre 6 i 7.
En els sòls amb un potencial d'hidrogenions menor a 6,5 es redueix notablement la disponibilitat de fòsfor i de molibdè. Els que presenten un pH major a aquesta xifra (tendint a alcalins) redueixen la disponibilitat de coure, manganès, zinc i ferro.
pH de l'vinagre
El vinagre és una substància líquida que és utilitzada com un condiment per als àpats, però a part d'aquesta té altres qualitats per les quals pot ser utilitzat. El seu pH es troba entre el 2,4 i 3,4. L'acidesa de l'vinagre és volàtil, i això es deu a la presència de l'àcid acètic.
pH de la pell
Perquè un potencial d'hidrogenions de la cara i cos estigui en òptimes condicions han d'estar entre els nivells de 4,7 5,755, això vol dir que el pH en la pell és lleugerament àcid. Aquest pot variar lleugerament d'acord a l'àrea de el cos i el gènere de la persona, a més intervenen en les diferents etapes de la vida.
La taula de l'pH
La taula de pH mesura el grau d'acidesa d'un objecte. Els objectes que no són molt àcids s'anomenen bàsics. Aquesta taula té valors que van des de zero (el valor més àcid) fins a 14 (el més bàsic). Un exemple és l'aigua pura la qual té un valor de pH de 7. Aquest valor es considera neutre, ni àcid ni bàsic.
La pluja neta normal té un valor de pH entre 5.0 i 5.5, un nivell lleugerament àcid. No obstant això, quan la pluja es combina amb òxids de nitrogen i diòxid de sofre, produïts per les centrals elèctriques i els automòbils, la pluja es torna molt més àcida. La pluja àcida típica té un valor de pH de 4.0. Una disminució en els valors de pH de 5.0 a 4.0 vol dir que l'acidesa és deu vegades més gran.
Mesuradors de pH
Els mesuradors de potencial d'hidrogenions són uns instruments que s'utilitzen per mesurar l'alcalinitat i l'acidesa de les substàncies. Aquestes mesures estan representades per una escala que va des del 0 a l'14.
Com es mesura el pH?
Per mesurar potencial d'hidrogenions d'una substància es pot fer per dos mètodes, el potenciomètric o el colorimètric.
El colorimètric és el mètode més simple, s'utilitzen substàncies conegudes com a indicadors de potencial d'hidrogenions que existeixen en diferents presentacions i amb propietats específiques per mesurar els nivells de pH determinats.
