Objetivos de la Práctica:

A partir de distintas sustancias o alimentos iniciarnos en el conocimiento y utilización de un pH-metro

Materiales utilizados:

Productos:

• Leche uperizada
• Pepsi Light
• Zumo de piña
• Vino Tinto Bobal
• Vino Rosado Bobal
• Vino Blanco
• Cerveza Heineken
• Aceitunas, líquido de gobierno
• Tomate natural
• Limón natural
• Lejía con detergente
• Amoniaco perfumado
• Salfumant

pH-metro de mesa

Vasos de precipitados de 50 ml

Pipetas Pasteur desechables

Papel indicador pH

Útil para cortar, navaja

Agua destilada

Papel absorbente

Realización de la práctica

La práctica la comenzamos con el conocimiento previo de que es un pH-metro y para que se utiliza.

¿Qué es el PH?

El PH (potencial de hidrógeno) es la medida de acidez o de alcalinidad de sustancias, es decir que es la concentración de iones de hidrógeno y ácidos débiles los cuales van a formar una valoración numérica. Por ejemplo los números a partir del 0 a 7 indican las soluciones ácidas y del 7 a 14 son las soluciones alcalinas. Por lo tanto si una sustancia es más ácida su pH cercano será 0 y si es más alcalina su pH estará cerca al número 14.

¿Para qué sirve el PHmetro?

Este instrumento tiene un sensor el cual es utilizado para medir el PH de una disolución. Quiere decir que junto con los electrodos, el voltímetro será sumergido en la sustancia haciendo que genere una corriente eléctrica, es así que la concentración de iones de hidrógenos presenta la solución en la corriente eléctrica. Esto se da por medio de la membrana de vidrio que tiene el pH metro la cual obtiene la sensibilidad y selectividad de las dos soluciones de concentración.

Precauciones para el buen manejo del PHmetro

Para mantener este instrumento de laboratorio se deben de tener algunas precauciones:

1) Antes de cada medida se debe de verificar que la membrana de vidrio este limpia ya que si está con grasa o agua puede afectar a la medida de solución.

2) Para evitar daños en el electrodo, debe de mantenerse húmedo. Por lo tanto entre cada muestra debe de ser enjuagado con agua destilada y si tiene exceso de agua debe de colocarse en un papel ya que si se utiliza un trapo la persona se puede sufrir una carga eléctrica.

Calibrado del pH-metro.

Como el pH-metro es nuevo se calibra con las distintas muestras tampón tipo ya ajustadas a un pH establecido.

Primero se realizará su puesta a punto habitual o diaria utilizando las disoluciones tampón al efecto de que dispone el usuario. Para ello se seguirá el siguiente proceso:

a) El sistema de medida del pH debe estar funcionando durante al menos 30 minutos antes de iniciar el proceso de calibración.

b) Ajuste de la compensación manual de temperatura en el valor al cual será realizada la puesta a punto de las soluciones tampón. Este valor se determina midiendo con el termómetro la temperatura de las soluciones tampón.

c) Examinar el electrodo para comprobar que no existe defecto alguno o presencia de burbujas de aire en su interior, en el caso de que las hubiere sacudir el electrodo de forma similar a los termómetros clínicos para bajar la temperatura.

d) Limpiar el electrodo exteriormente con abundante agua destilada.

e) Sumergir el electrodo (o electrodos si no son combinados) en la solución tampón a temperatura controlada. La solución utilizada debe ser la de pH más próximo al pH interno del electrodo de vidrio, que suele ser pH 7.

f) Esperar el equilibrio térmico durante aproximadamente 1 minuto. Una vez estabilizada la lectura, accionar el mando de punto neutro calibración-estandarización-asimetría hasta conseguir una indicación del pH de la solución tampón.

g) Retirar el electrodo/s de la disolución y lavarlo/s con abundante agua destilada o con la solución tampón que será utilizada a continuación. Pueden secarse los electrodos sin frotar.

h) Sumergir el electrodo en otro vaso que contenga otra disolución tampón de pH diferente a la anterior (suele utilizarse pH 4).

i) Esperar el equilibrio térmico durante aproximadamente 1 minuto. Una vez estabilizada la lectura, accionar el mando de pendiente-escala para ajustar la indicación al valor de pH de la solución tampón utilizada.

De esta forma el aparato queda ajustado en toda su escala y listo para realizar medidas de pH sobre sustancias de pH desconocido. La escala ha quedado ajustada en dos puntos de la recta que relaciona los potenciales (mV) generados por el electrodo en función del pH de las disoluciones en que se sumerge.

Si se requiriese el ajuste empleando además otro punto de calibración (por ejemplo, pH 9) deberán repetirse los puntos g) a i).

Realización de la práctica

• Se selecciona la muestra para nuestro trabajo
• Se toma una cantidad suficiente de muestra líquida en el vaso de precipitados de tal forma que al introducir el electrodo del pH-metro este quede totalmente cubierto
• Se realiza la lectura del pH con el pH-metro
• Se toma nota de la temperatura de la muestra
• En el mismo vaso de precipitados se introduce un trozo de tira de papel indicador de pH y se realiza una nueva lectura

Resultados

Tras la realización del proceso con cada uno de los productos seleccionados en esta práctica realizamos una tabla de pH con los resultados obtenidos:

Un indicador de pH es una sustancia que permite medir el pH de un medio. Habitualmente, se utilizan como indicador de las sustancias químicas que cambian su color al cambiar el pH de la disolución. El cambio de color se debe a un cambio estructural inducido por la protonación o des protonación de la especie.

Realizamos las mismas mediciones con una tira indicadora de pH para comprobar el resultado obtenido siendo este:

Discusión de los resultados

Con los resultados obtenidos podemos realizar las siguientes gráficas:

Una vez analizados los resultados podemos concluir clasificando los productos en ácidos y básicos según el pH obtenido.

Ácidos y bases

Las soluciones se clasifican como ácidas o básicas de acuerdo con su concentración de iones hidrógeno relativa al agua pura.

• Una solución ácida tiene una alta concentración de iones hidrógeno, mayor que la del agua pura.
• Una solución básica tiene una concentración baja de hidrógeno, menor que la del agua pura.

Normalmente, la concentración de iones hidrógeno de una solución se expresa en términos de pH. El pH se calcula como el logaritmo negativo de la concentración de iones hidrógeno en una solución.

Para medir el pH del agua obtendremos un valor de 7.0, también conocido como pH neutro. En el cuerpo humano, tanto la sangre como el líquido intracelular tienen valores de pH cercanos al neutro.

La concentración de Hidrógenos deja de ser neutra cuando se añade un ácido o una base a una solución acuosa (basada en agua). Para nuestros propósitos, un ácido es una sustancia que aumenta la concentración de iones hidrógeno en una solución, usualmente al donar uno de sus átomos de hidrógeno por disociación. Una base, en cambio, aumenta el pH al aportar iones hidroxilo o algún otro ion o molécula que recoja los iones hidrógeno y los elimine de la solución. Esta es una definición sencilla de ácidos y bases que funciona bien para los sistemas biológicos.

Cuanto más fuerte es el ácido, más rápido se disocia para generar Hidrógenos. Por ejemplo, el ácido clorhídrico (HCl) se disocia completamente en iones hidrógeno y cloruro cuando se mezcla con agua, por lo que se considera un ácido fuerte. Por otro lado, los ácidos en el jugo de tomate o el vinagre no se disocian por completo en el agua y se consideran ácidos débiles. De manera similar, las bases fuertes como el hidróxido de sodio (NaOH) se disocian completamente en el agua, liberando iones hidroxilo (u otros tipos de iones alcalinos) que puedan absorber Hidrógenos.

La escala de pH

La escala de pH se usa para clasificar soluciones en términos de su acidez o alcalinidad (qué tan básica es). Puesto que la escala está basada en valores de pH, es logarítmica, lo que significa que un cambio en una unidad de pH corresponde a un cambio diez veces mayor en la concentración de iones Hidrógenos. A menudo se dice que la escala de pH va de 0 a 14 y la mayoría de las soluciones entran en este rango, sin embargo es posible encontrar soluciones con pH menor a 0 o mayor a 14. Cualquier valor menor a 7.0 es ácido y cualquier valor mayor a 7.0 es básico o alcalino.

Escala de pH que va de 0 (muy ácido) a 12 (muy básico/alcalino).

Los ácidos tienen sabor agrio; reaccionan en los metales produciendo efervescencia y las bases son de sabor amargo, disuelven el azufre, se usan en la fabricación de jabones a partir de grasas y aceites.

Las sustancias estudiadas las clasificamos como ácidos o bases en función del pH obtenido: