Universidad de GuayaquilFacultad de Ingeniería Química Carrera de Ingeniería Química Asignatura: Fundamentos de Microbiología y Bioquímica (IQ-503 A) Curso: 5to Semestre “A” Tema: pH-metro Integrantes: William Cuadro Santana Winter Dueñas Muñoz Tábata Guevara Villalta Josué Rodas Haz Profesor: Dr. Luis Felipe Zalamea Molina Objetivos: Determinar el nivel de Ph de distintas bebidas y conocer el nivel de ácidez que presentan. Generalidades: ¿Qué es el Ph-metro? Es un sensor utilizado en el método electroquímico para medir el pH de una disolución. Un pHmetro es un voltímetro que junto con los electrodos, al ser sumergidos en una sustancia, generan una corriente eléctrica. Esta corriente eléctrica dependerá de la concentración de iones de hidrógeno que presente la solución. ¿Qué es pH? Es logaritmo negativo de la concentración molar (más exactamente de la actividad molar) de los iones hidrógeno. El pH es una medida utilizada por la química para evaluar la acidez o alcalinidad de una sustancia por lo general en su estado líquido (también se puede utilizar para gases). Se entiende por acidez la capacidad de una sustancia para aportar a una disolución acuosa iones de hidrógeno, hidrogeniones (H*) al medio. La alcalinidad o base aporta hidroxilo OH - al medio. Por lo tanto, el pH mide la concentración de iones de hidrógeno de una sustancia, a pesar de que hay muchas definiciones al respecto. pH = - log [H + ] Escala La escala del pH mide qué tan ácida o básica es una sustancia. Varía de 0 a 14. Un pH de 7 es neutro. Si el pH es inferior a 7 es ácido y si es superior a 7 es básico. Cada valor entero de pH por debajo de 7 es diez veces más ácido que el valor siguiente más alto. Por ejemplo, un pH de 4 es diez veces más ácido que un pH de 5 y 100 veces (10 veces 10) más ácido que un pH de 6. Lo mismo sucede con los valores de pH por encima de 7, cada uno de los cuales es diez veces más alcalino (otra manera de decir básico) que el siguiente valor entero más bajo. Por ejemplo, un pH de 10, es diez veces más alcalino que un pH de 9. El agua pura es neutra, tiene un pH de 7.0. Cuando se mezclas sustancias químicas con agua, la mezcla puede hacerse ácida o básica. El vinagre y el jugo de limón son sustancias ácidas, mientras que los detergentes para lavar ropa y el amoníaco son básicos. Las sustancias químicas que son muy básicas o muy ácidas se llaman “reactivas”. Éstas pueden causar quemaduras graves. El ácido de las baterías de los automóviles es una sustancia química ácida que es reactiva. Las baterías de los automóviles contienen una forma más fuerte de algunos de los mismos ácidos contenidos en la lluvia ácida. Los limpiadores de drenajes para uso doméstico con frecuencia contienen lejía, una sustancia química sumamente alcalina que es reactiva. El diagrama siguiente muestra la escala de pH y el pH de algunos artículos comunes: Propósito del Ph-metro El analizador de pH es un instrumento de uso común en cualquier campo de la ciencia relacionado con soluciones acuosas. Se utiliza en áreas como la agricultura, el tratamiento y purificación de agua, en procesos industriales como los petroquímicos, fabricación de papel, alimentos, metalmecánica, farmacia e investigación y desarrollo, entre otros. En el laboratorio de salud, las aplicaciones del instrumento están relacionadas con el control de medios de cultivo, controlar y/o medir la alcalinidad o acidez de caldos y buffer. En equipos especializados de diagnóstico de laboratorio, se usan los mismos principios utilizando microelectrodos para medir la acidez o alcalinidad de los componentes líquidos de la sangre, en donde la sustancia más importante es el agua que contiene gran cantidad de sales y sustancias orgánicas disueltas. El pH del plasma sanguíneo es una de las características que permite evaluar y determinar el estado de salud de un paciente; su valor varía normalmente –en el plasma– entre 7,35 y 7,45. Dicho valor está relacionado con el metabolismo del paciente, proceso en el cual ocurre multitud de reacciones que resultan inherentes al proceso vital, en las cuales se producen y eliminan ácidos y bases que, en condiciones normales, se mantienen en equilibrio. Los ácidos liberan constantemente iones [H+] que el organismo neutraliza o equilibra mediante la liberación de iones de bicarbonato [HCO3–]. El organismo mantiene el equilibrio acido-básico a través de los riñones, órganos en los cuales se elimina cualquier exceso que se presente. –Es una de las características que varía dependiendo de factores como la edad o el estado de salud del paciente–. Se presentan a continuación los valores típicos de pH de algunos fluidos corporales. Calibración: Como los electrodos de vidrio de pH mesuran la concentración de H+ relativa a sus referencias, tienen que ser calibrados periódicamente para asegurar la precisión. Por eso se utilizan buffers de calibrase (disoluciones reguladoras de pH conocido). Pasos: 1. Echar en un vaso de precipitado una cantidad de solución tampón pH=7. 2. Pulsar el botón ON/OFF del aparato. 3. Sumergir el electrodo sólo 2 cm en el vaso. 4. Pulsar el botón CAL para proceder a la calibración. 5. Agitar suavemente y esperar a que la lectura se estabilice: deberá aparecer en pantalla el número 7. 6. Una vez estabilizada la lectura en el valor 7, apretar el botón HOLD/CON para aceptar esta lectura. 7. Lavar el electrodo con el frasco lavador. Vertiendo el agua del lavado en un cristalizador. 8. Secar cuidadosamente el electrodo con un pañuelo de papel. 9. Echar en un vaso de precipitación una cantidad de solución tampón ph=4 ó pH=10. 10. Repetir los pasos desde el 3 hasta el 8, con uno de los dos vasos anteriores (no es necesario hacerlo con los dos). 11. El valor que tendrá que aparecer en pantalla será de 4 si utilizamos el vaso con la solución de pH=4 y de 10 si utilizamos el vaso con la solución de pH=10. 12. Ya tenemos calibrado el PHmetro, ahora podemos proceder a la medición del pH de nuestra muestra de agua según el protocolo correspondiente. Los electrodos tienen que ser enjuagados con agua destilada entre muestras. No se tienen que secar Procedimiento para medir el pH: 1. Se procederá a medir el pH una vez calibrado el aparato. 2. Llenar un vaso de precipitado con la muestra de la bebida a analizar hasta la marca de 50 ml. (aproximadamente). 3. Pulsar el botón ON/OFF para encender el aparato. 4. Sumergir el electrodo unos 2 cm en el vaso y mover suavemente. 5. Esperar a que la lectura del pH se estabilice. 6. Una vez estabilizada la lectura que aparece en la pantalla del aparato, podemos mantener la lectura en la pantalla apretando el botón HOLD/CON. 7. Anotar el valor que aparece en pantalla. 8. Para volver a realizar otra medición, pulsar otra vez HOLD/CON. 9. Lavar el electrodo con el frasco lavador, vertiendo el agua del lavado en un cristalizador. 10. Secar con un pañuelo de papel cuidadosamente. 11. Volver a realizar una nueva medida repitiendo los pasos desde el 4 al 10. 12. La medida del pH que anotaremos en la hoja de trabajo de datos será la media aritmética, entre las dos medidas realizadas (los dos valores del pH no deben de diferir en más de 0.2 para considerarlos como aceptables). Los electrodos tiene una punta en forma de bola que tiene pequeños poros por los cuales son sensibles los átomos de hidrogeno que se encuentran disueltos en la sustancia que queremos analizar Precauciones: 1. El electrodo debe mantenerse humedecido siempre. 2. Se recomienda que se guarde en una solución de 4M KCl; o en un buffer de solución de pH 4 ó 7 3. No se debe guardar el electrodo en agua destilada, porque eso causaría que los iones resbalaran por el bulbo de vidrio y el electrodo se volvería inútil. 4. Se calibra mediante soluciones estandarizadas. Anexos: Ph-metro Electrodo en agua destilada Algunas bebidas con su correspondiente Ph: Agua destilada 6,54 Coca-Cola 2,30 Coca-Cola Light Jugo de naranja 2,57 2,89 Red Bull 2,98 Del Valle naranja 2,76 Gatorade de uva 2,71 Fuze tea té de limón 2,96 Sprite 3.32 Bibliografía http://proyectodecalibracion.blogspot.com/2011/12/ph-metro.html