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¿Qué son los Medidores de pH?

Un medidor de pH es un dispositivo que mide el pH de un líquido. El pH es un indicador de la calidad del agua y representa la concentración de iones de hidrógeno de un líquido. Por ejemplo, el agua del grifo se clasifica como neutra, el agua carbonatada y el ácido estomacal como ácidos, y el agua calcárea y el agua jabonosa como alcalinas.

Un método sencillo para medir el pH es el método colorimétrico con papel tornasol. Sin embargo, para obtener un pH más exacto, se necesita un medidor de pH. Los medidores de pH utilizan principalmente electrodos de vidrio, lo que se denomina método del electrodo de vidrio.

Usos de los Medidores de pH

El medidor de pH se utiliza principalmente para medir el pH en plantas de incineración de residuos, calderas y centrales térmicas donde se lleva a cabo la combustión, y en obras de construcción e ingeniería civil y plantas de hormigón donde se vierte el efluente de la planta. Los medidores de pH también se pueden instalar para la medición constante y la supervisión de niveles anormales de pH.

En la industria alimentaria, el sabor y la seguridad de muchos alimentos pueden verse afectados por el pH. Cada alimento tiene su propio nivel de pH y, si éste no es el adecuado, pueden surgir problemas, como la pérdida de sabor o la contaminación por sustancias extrañas.

Principios de los Medidores de pH

El sistema de pH en el método general de electrodos de vidrio utiliza dos tipos de electrodos, un electrodo de vidrio y un electrodo de comparación, para medir el pH. El pH puede medirse midiendo la diferencia de potencial entre estos dos electrodos.

Si se produce una diferencia de pH entre el interior y el exterior de la fina película de vidrio, se genera una diferencia de potencial correspondiente a dicha diferencia. Teóricamente, una diferencia de pH de 1 en una solución a 25 °C genera una fuerza electromotriz de aproximadamente 59 mV. Dado que el líquido en el electrodo de vidrio suele ser una solución con un pH de 7, el pH del objeto a medir puede determinarse midiendo la fuerza electromotriz.

Para medir la fuerza electromotriz como se ha descrito anteriormente, se necesita otro electrodo como contraelectrodo. Este electrodo se denomina electrodo de comparación. En el electrodo de comparación, el líquido del interior del electrodo está en contacto con la solución de prueba a través de una zona de enredo de líquido, de modo que el potencial apenas cambia aunque cambie la solución de prueba. Sin embargo, lo ideal es que el líquido interno del electrodo fluya siempre hacia la solución de prueba en la interfaz líquido-fluido, y por esta razón el nivel de líquido interno debe ser superior al nivel de la solución de prueba abriendo el puerto interno de rellenado de líquido del electrodo de comparación durante la medición.

Electrodos de Medidores de pH

Generalmente, un medidor de pH consta de un electrodo y un sensor de temperatura para la compensación de la temperatura. El electrodo es de vidrio y el pH se comprueba midiendo la diferencia de potencial entre los dos electrodos, el de vidrio y el de referencia.

Los electrodos de platino/hidrógeno se han utilizado como electrodo de medida en los pH-metros, pero estos electrodos ya no se utilizan habitualmente. En cambio, se utiliza como electrodo de referencia para obtener resultados de medición muy precisos.

Los electrodos de vidrio se utilizan actualmente para dar cabida a una gama cada vez más diversa de soluciones a medir. Los electrodos de vidrio contienen una solución tampón interna en una membrana de vidrio sensible al pH, que pasa a través de un electrodo conductor interno para medir el potencial. El tubo exterior del electrodo debe ser muy resistente a los álcalis y tener varias veces la resistencia eléctrica de la membrana de vidrio.

Aunque los pH-metros solían medir el pH utilizando dos electrodos, uno de vidrio (electrodo de medida) y otro de referencia por pares, se ha inventado un electrodo compuesto, que combina los electrodos de medida y de referencia en uno solo, y se utiliza en muchos entornos.
En un electrodo compuesto, el electrodo de referencia está unido concéntricamente a la parte exterior del electrodo de medida.

Medición del Suelo con Medidores de pH

Al cultivar, es necesario comprobar el pH del suelo para ver si está en el lado ácido o alcalino.

Cada cultivo tiene un rango de pH diferente en el suelo, por ejemplo, el té es ácido a pH 5, las patatas son ligeramente ácidas a pH 6 y las espinacas son neutras a pH 7. Sin embargo, medir el pH del suelo es difícil y no es posible clavar un electrodo de vidrio en el suelo como es posible con las soluciones.

La tierra se seca de forma natural, se mezcla con agua del grifo, se deja reposar de 5 a 10 minutos, se recoge el sobrenadante y se añade el indicador gota a gota. Se lee la coloración del agua de prueba para determinar el pH correspondiente. Como alternativa, también existen medidores de pH portátiles, que pueden clavarse directamente en el suelo para medir el pH de la tierra en cuestión.