medidores de pH

- Jan 25, 2018 -

Prueba de acidez con un medidor de pH.

medidores de pH

Si se vuelve rosa, creo que es ácido: probablemente aprendiste esa frase útil una vez, junto con la segunda mitad de la misma rima: "y si se vuelve azul, es un álcali cierto". La medición de ácidos y bases (alcalinas) con papel de tornasol es algo que casi todo el mundo aprende a hacer en la escuela. Es relativamente fácil comparar su pequeña tira de papel mojado con los colores de una tabla y averiguar qué tan ácida o alcalina hay en lo que se llama la escala de pH . Pero a veces esa es una medida demasiado cruda. Si conservas peces tropicales, por ejemplo, o eres un jardinero con ejemplares que les gusta el suelo con una cierta acidez o alcalinidad, hacer las cosas mal con el tornasol puede acabar con tus preciadas mascotas o tus plantas. Es por eso que muchas personas invierten en un medidor que puede medir el pH directamente. ¿Qué son los medidores de pH y cómo funcionan? ¡Miremos más de cerca!

Foto: Los técnicos del hospital naval de los EE. UU. Prueban una muestra de agua para determinar la acidez, la alcalinidad y los niveles de cloro. Este sofisticado medidor digital de dos sondas está fabricado por Hach. Se puede conectar a una computadora con un cable USB para descargar datos desde su memoria interna, que puede almacenar 500 mediciones. Foto de Nick De La Cruz cortesía de Defense Imagery.



¿Qué es la acidez?

Si estás interesado en medir la acidez, ¡es útil saber lo que es antes de comenzar! La mayoría de nosotros solo tenemos la más remota idea de qué es realmente un ácido o un álcali. Sabemos que es una sustancia que puede "quemar" nuestra piel (aunque es una quemadura química, no una quemadura de calor), pero eso es todo. Lo que es aún más confuso es que podemos comer de forma segura algunas cosas ácidas (los limones, por ejemplo, contienen ácido cítrico) pero no otros (beber una sustancia química como el ácido sulfúrico sería extremadamente peligroso).

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Foto: Algunos ácidos, como el jugo de limón, son perfectamente seguros de manejar; otros le quemarán la piel y pueden causar un daño doloroso y permanente.

Los ácidos y los álcalis son simplemente sustancias químicas que se disuelven en agua para formar iones (átomos con demasiados o muy pocos electrones). Un ácido se disuelve en agua para formar iones de hidrógeno cargados positivamente (H + ), con un ácido fuerte que forma más iones de hidrógeno que uno débil. Un álcali (o base) se disuelve en agua para formar iones de hidróxido cargados negativamente (OH - ). Nuevamente, los álcalis más fuertes (que pueden quemar tanto como los ácidos fuertes) forman más de esos iones que los más débiles.


¿Qué significa el pH en realidad?

El pH (siempre escrito poco p, grande H) de una sustancia es una indicación de cuántos iones de hidrógeno se forma en un cierto volumen de agua. No existe un acuerdo absoluto sobre lo que realmente significa "pH", pero la mayoría de la gente lo define como algo así como "poder de hidrógeno" o "potencial de hidrógeno". Ahora aquí es donde se vuelve confuso para aquellos de ustedes que no les gustan las matemáticas. La definición adecuada de pH es que es menos el logaritmo de la actividad de iones de hidrógeno en una solución (o, si lo prefiere, el logaritmo del recíproco de la actividad de iones de hidrógeno en una solución). Trago. Qué significa eso?

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Es más simple de lo que parece. Desbloqueemos un poco a la vez. Supongamos que tiene un poco de líquido en su acuario y quiere saber si es seguro para esos peces ángel que quiere conservar. Obtienes tu medidor de pH y lo pegas en el "agua" (que en realidad es una mezcla de agua con otras cosas disueltas en él). Si el agua es muy ácida, habrá muchos iones de hidrógeno activos y apenas iones de hidróxido. Si el agua es muy alcalina, lo opuesto será cierto. Ahora bien, si tienes un dedal lleno de agua y tiene un pH de 1 (es increíblemente, instantáneamente, acidificando a los peces), habrá un millón de veces (10 a la potencia de 6, escrita 10 6 ) más hidrógeno iones que serían si el agua fuera neutral (ni ácida ni alcalina), con un pH de 7. Esto se debe a que un pH de 1 significa 10 1 (que es solo 10), y un pH de 7 significa 10 7 (10 millones ), por lo que dividir los dos nos da 10 6 (un millón). Habrá 10 millones de millones (10 13 ) más de iones de hidrógeno que si el agua fuera extremadamente alcalina, con un pH de 14. ¿Quizás pueda comenzar a ver ahora de dónde provienen esos misteriosos números de pH?

Foto: La escala de pH se relaciona directamente con la concentración de iones de hidrógeno en una solución, pero no de una manera lineal simple. La relación es lo que llamamos una "exponencial negativa": cuanto mayor es el pH (menor es la acidez), menos son los iones de hidrógeno, pero hay muchos menos iones a pH alto que a bajo pH.

Supongamos que decidimos inventar una escala de acidez y comenzarla en muy ácida y llamarla 1. Entonces algo neutral tendrá mucho menos (una millonésima o 10 -6 veces más iones de hidrógeno) y algo alcalino tendrá menos aún (eso es una 10 billonésima, o una 10 millones de millones, o 10 -13 veces más). Tratar con todos estos millones y billones y trillones es confuso y tonto, así que simplemente tomamos un logaritmo del número de iones de hidrógeno y nos referimos a la potencia de diez que obtenemos en cada caso. En otras palabras, el pH significa simplemente observar el número (probablemente gigantesco) de iones de hidrógeno, tomar el poder de 10 y eliminar el signo menos. Eso nos da un pH de 1 para extremadamente ácido, pH 7 para neutro y pH 14 para extremadamente alcalino. "Extremadamente alcalino" es otra forma de decir increíblemente débilmente ácido.


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