pH: concepto, escala y medición
Conocer y medir el pH es esencial en numerosas disciplinas científicas, desde la biología hasta la ingeniería química. En este artículo te explicamos qué es, su escala y medición, y por qué es tan importante para diversas industrias.
Tabla de contenidos
¿Qué es el pH?
Es una medida que indica el nivel de acidez o alcalinidad de una solución. Se define como el logaritmo negativo de la concentración de iones de hidrógeno (H⁺) en una solución. Y matemáticamente se expresa como:
pH=−log[H+]
Escala de medida del pH
La escala utilizada es logarítmica, lo que significa que cada unidad de pH representa un cambio de diez veces en la concentración de iones de hidrógeno. Por ejemplo, una solución con un pH de 4 es diez veces más ácida que una con un pH de 5, y cien veces más ácida que una con un pH de 6.
Dicha escala va del 0 al 14, donde:
- pH 0-6: Soluciones ácidas, donde 0 es extremadamente ácido.
- pH 7: Solución neutra, como el agua pura.
- pH 8-14: Soluciones básicas o alcalinas, donde 14 es extremadamente alcalino.
¿Cómo se mide el pH?
Existen varios métodos para conocer el pH de una solución, dependiendo de la precisión requerida y del contexto en el que se realiza la medición:
- Papel de pH o papel tornasol: Es un método cualitativo donde un papel impregnado con indicadores cambia de color al sumergirse en la solución. El color resultante se compara con una escala de colores para estimar el pH.
- Indicadores químicos: Son sustancias que cambian de color en un rango específico de pH. Ejemplos comunes son la fenolftaleína, que cambia de incolora a rosa en soluciones básicas, y el azul de bromotimol, que varía del amarillo al azul entre pH 6 y 7.6.
- pH-metros o potenciómetros: Son dispositivos electrónicos que proporcionan una medida precisa del pH. Funcionan midiendo el potencial eléctrico entre un electrodo de referencia y un electrodo sensible a los iones de hidrógeno. Esta es la forma más precisa y comúnmente utilizada en laboratorios y procesos industriales.
La importancia de la medición del pH
El pH no solo es un concepto clave en la química, sino que también tiene aplicaciones prácticas en en una variedad de campos debido a su influencia directa en procesos químicos y biológicos:
- Industria alimentaria: El pH afecta la conservación de los alimentos, su sabor y su seguridad. Por ejemplo, un pH bajo en alimentos enlatados previene el crecimiento de bacterias peligrosas como la Clostridium botulinum.
- Agricultura: El pH del suelo influye en la disponibilidad de nutrientes para las plantas. Un suelo demasiado ácido o alcalino puede limitar el crecimiento de determinados cultivos.
- Medicina: El pH del cuerpo humano debe mantenerse dentro de un rango estrecho para el correcto funcionamiento de las enzimas y otros procesos biológicos. Por lo que desviaciones en el pH corporal pueden ser indicativas de enfermedades o desequilibrios metabólicos.
- Procesos industriales: En la fabricación de productos químicos, farmacéuticos y otros, el pH debe ser controlado con precisión para asegurar la calidad del producto final.
- Medio ambiente: El pH de ríos, lagos y océanos es crucial para la vida acuática. Cambios en el pH pueden afectar la biodiversidad y al equilibrio de los ecosistemas.
