El pH es un concepto con el que vivimos día a día, muy difícil verlo, a no ser que dispongamos de algunos sencillos objetos en casa, como una simple col lombarda y un poco de agua.
El pH es una medida de lo ácido o básico que es un líquido. En concreto, de una disolución. La acidez de una disolución se debe, esencialmente, a la concentración de iones de hidrógeno disueltos en ella. En realidad, no se encuentran los iones solos, sino que están en forma de iones hidronio que constan de una molécula de oxígeno y tres de hidrógeno con carga positiva. El pH mide, precisamente, esta concentración. Y para hacerlo, podemos utilizar métodos sencillos y muy visuales.
La historia del pH
La sigla pH significa "potencial hidrógeno". Otros términos sinónimos de esta son "potencial de hidrógeno" o "potencial de hidrogeniones", una palabra que hace referencia a la capacidad de generar iones de hidrógeno "sueltos".
"El término pH fue acuñado por el químico danés S. P. L. Sørensen durante comienzos del siglo XX" |
Fue él quien lo definió tal y como lo conocemos en 1909. En su definición, se considera al pH como el opuesto del logaritmo en base 10 (o el logaritmo del inverso) de la actividad de los iones hidrógeno.
Desde entonces, el término "pH" se ha utilizado universalmente por lo práctico que resulta para evitar el manejo de cifras largas y complejas. En disoluciones diluidas, en lugar de utilizar la actividad del ion hidrógeno, se le puede aproximar empleando la concentración molar del ion hidrógeno, que a efectos prácticos es lo mismo.
En disolución acuosa la escala de pH varía de 0 a 14, lo que indica dicha concentración de hidrógeno. Son ácidas las disoluciones con pH menores que 7 (el valor del exponente de la concentración es mayor, porque hay más iones en la disolución) y alcalinas (básicas) las de pH superiores a 7. Si el disolvente es agua pura, el pH = 7 indica neutralidad de la disolución.
En productos de aseo y limpieza se suele usar la expresión "pH neutro". En este caso la neutralidad hace referencia a un nivel de pH 5,5. Debido a las características de la piel humana, cuyo pH es 5,5[cita requerida], se indica neutralidad de pH en este tipo de productos que están destinados a entrar en contacto con la piel para destacar su no agresividad. Si se aplicaran productos de pH 7 a la piel se produciría una variación del pH cutáneo. Esto puede provocar lesiones o distintos efectos adversos en la piel ya que esta es muy sensible.
La col lombarda y los colorantes naturales
Las disoluciones ácidas y básicas son muy importantes en la naturaleza. El pH regula muchísimos procesos biológicos. Participa en la respiración, en el metabolismo general y en muchísimos procesos químicos. De hecho, la acidez o alcalinidad de una disolución afectan profundamente a las moléculas orgánicas de muchísimas formas. Un forma de ver cómo actúan es utilizando un colorante natural. No por nada, sino porque nos permite observar mediante el color, cómo afecta a las disoluciones de una manera muy visual.
"El color de la lombarda se debe a la presencia de un pigmento, es decir, una sustancia de color, llamada antocianina" |
Un pH-metro natural
Usando este pigmento, tan presente en la lombarda, al ponerlo en una disolución con agua, es muy fácil crear un medidor casero del pH. Para ello, se puede cocer o batir la lombarda. De esta manera liberamos el color. Como la antocianina es soluble en agua, ésta queda en la disolución, lista para hacer su trabajo. Al añadirle distintas sustancias, el color de los pigmentos variará, de manera que se verá la disolución en llamativos colores. Por ejemplo, el color rosa o rojizo identifica a las sustancias ácidas, mientras que el color azul claro identifica a las bases.
Por el contrario, el color morado claro identifica sustancias neutras. De esta manera, es muy sencillo observar cómo cambia cada sustancia la concentración de hidrógeno de una disolución. Se puede, incluso, coger esta disolución y tintar un papel. De esta manera podemos hacer nuestras propias tiras de papel identificador de pH. Aunque este sistema no es el más preciso para indicar la acidez o basicidad, sirve como un pH-metro natural y fácil de hacer que nos permite comprobar si una sustancia es ácida o básica. Podemos probar con cualquier cosa, siempre que esté disuelta en agua.
"El cambio de color se debe a que las antocianinas son una molécula compleja, con muchos átomos que cambian fácilmente de estado" |
Soltando o adquiriendo protones (iones hidrógeno). Al cambiar de estado también cambian la manera que tienen de absorber la luz.
La función de las antocianinas es, entre otras cosas, proteger de la luz dañina a la planta. Por eso, aunque las antocianinas están bien protegidas en el interior de la vacuola de las células, la acidez de la tierra es capaz de cambiar el color de las hojas cuando la planta está creciendo.
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