El pH mide la acidez o alcalinidad de una sustancia y está determinado por la concentración de iones hidrógeno. Existen dos métodos para medir el pH: el método del colorímetro usa papel indicador de pH mientras que el método del electrodo mide el potencial eléctrico generado por un electrodo de vidrio sensible a los iones H+. Para obtener mediciones precisas, es necesario calibrar periódicamente los electrodos usando buffers de pH conocido y tener en cuenta factores como la temperatura.

1. Instrumentos de medición
de pH

2. Generalidades
En 1909, el químico danés Sorensen definió el
potencial hidrógeno (pH) como el logaritmo negativo
de la concentración molar de los iones hidrógeno.
Esto es:
Desde entonces, el término pH ha sido
universalmente utilizado por la facilidad de su uso,
evitando así el manejo de cifras largas y complejas.
Por ejemplo, una concentración de [H+] = 1x10-8 M
(0.00000001) es simplemente un pH de 8 ya que :
pH= - log[10-8] = 8 La relación entre pH y
concentración de iones H se puede ver en las
siguiente tablas, en las que se incluyen valores
típicos de algunas sustancias conocidas:
pH = - log [H + ]

3. Valores del pH de algunos
materiales
Productos conocidos
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Jugo
de limón
Jugo
de naranja
Cerveza
Queso
Leche
Agua
pura
Huevo
Leche Magnesia

4. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
H2SO4
4.9% (1N)
HCl 0.37%
(0.1N)
Ácido acético
0.6% (0.1N)
HCN 0.27%
(0.1N)
Bicarbonato de sodio 0.84% (0.1N)
Acetato de Potasio 0.98% (0.1N)
NH4OH 0.017% (0.01N)
NH4OH 1.7% 1.0N
CaOH (sat)
NaOH 4%
Valores del pH de algunos
materiales
Productos Químicos

5. El pH es un indicador de la acidez de una sustancia.
Está determinado por el número de iones libres de
hidrógeno (H+) en una sustancia.
El resultado de una medición de pH viene
determinado por una consideración entre el número
de protones (iones H+) y el número de iones hidroxilo
(OH-).
Cuando el número de protones iguala al número de
iones hidroxilo, el agua es neutra. Tendrá entonces
un pH alrededor de 7.

6. La palabra pH es la abreviatura de "pondus
Hydrogenium".
Esto significa literalmente el peso del hidrógeno.
El pH no tiene unidades; se expresa simplemente
por un número.
Cuando los ácidos entran en contacto con el agua,
los iones se separan. Por ejemplo, el cloruro de
hidrógeno se disociará en iones hidrógeno y cloro
(HCL-- H+ + CL-).
Las bases también se disocian en sus iones
cuando entran en contacto con el agua. Cuando el
hidróxido de sodio entra en el agua se separará en
iones de sodio e hidroxilo (NaOH-- Na+ + OH-).

7. ¿Por qué medimos el pH?
Para obtener productos con propiedades definidas
Para obtener productos con menor costo
Para evitar daños a las personas, materiales y
medio ambiente
Para cumplir reglamentos y legislaciones
Para adquirir nuevos conocimientos
El valor del pH en el agua, es utilizado también
cuando nos interesa conocer su tendencia
corrosiva o incrustante, y en las plantas de
tratamiento de agua.
Un pH muy ácido o muy alcalino, puede ser indicio
de una contaminación industrial.

8. La determinación del pH en el agua es una
medida de la tendencia de su acidez o de su
alcalinidad.
Un pH menor de 7.0 indica una tendencia
hacia la acidez, mientras que un valor mayor
de 7.0 muestra una tendencia hacia lo
alcalino.
El pH es un factor logarítmico; cuando una
solución se vuelve diez veces más ácida, el
pH disminuirá en una unidad.
Si una solución se vuelve cien veces más
básica, el pH aumentará en dos unidades.

9. Métodos de determinación del pH
Existen varios métodos para medir el pH. Los más
usados son el método del colorímetro y el método del
electrodo.
Método del Colorímetro.
• Usa un trozo de papel indicador del pH. Cuando se
introduce el papel en una solución, éste cambia de
color. Cada color diferente indica un valor de pH
diferente.
• Este método no es muy preciso y no es apropiado
para determinar valores de pH exactos.
• Existen tiras de test disponibles, capaces de
determinar valores más pequeños de pH, tales
como 3.5 o 8.5.

10. El método del Electrodo
•Este método determina el pH, midiendo el
potencial generado (milivolts ) por un electrodo de
vidrio que es sensible a la actividad del ión H+,
•Este potencial es comparado con un electrodo de
referencia, que genera un potencial constante e
independiente del pH. El electrodo de referencia
que se utiliza es el de calomel saturado con cloruro
de potasio, el cual sirve como puente salino que
permite el paso de los milivolts generados hacia al
circuito de medición.
•El potencial de las cargas determina el número de
iones H+ y OH- y cuando esto haya sido
determinado el pH aparecerá digitalmente en el pH-
metro.
• El potencial depende de la temperatura de la
solución. Es por eso que el pHmetro también
muestra la temperatura.

11. U = Emedición - E referencia
Cadena de medición

12. Electrodos separados
Conector
Hilo de Medición
Cuerpo de Vidrio
Buffer Interno
Membrana
Entrada de
electrolito
Elemento de
referencia
Electrolito
Diafragma

13. Electrodos combinados
Conector
Electrolito
Elemento de Referencia
Hilo de Medición
Diafragma
Buffer interno
Membrana
Entrada de
electrolito

14. Membrana de
medición
H+ H+
+
+
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
membrana
de vidrio
membrana de vidrio (0.2 - 0.5mm)
película de gel esp. 100 m
carga
positiva
carga
negativa
Buffer
interno
Membrana

15. Electrodo de Referencia
El potencial del electrodo de
medición no puede ser medido
individualmente. Es necesario un
electrodo de referencia.
El potencial de este electrodo debe
ser independiente del potencial de
la muestra.

16. Hilo de Plata
Cloruro de Plata
Electrolito de
referencia
(solución de KCl)
Diafragma
Cl-
es alto y constante
para que E
sea constante
E = Eo + 2.3RT logaCl-
F
Sistema de referencia
Ag/AgCl

17. El pHmetro
El pHmetro es un sensor utilizado en el método
electroquímico para medir el pH de una disolución.
La determinación de pH consiste en medir el
potencial que se desarrolla a través de una fina
membrana de vidrio que separa dos soluciones con
diferente concentración de protones.

18. •Consiste en un par de electrodos, uno de calomel
(mercurio, cloruro de mercurio) y otro de vidrio,
sumergidos en la disolución en la que queremos
encontrar el pH. La barita de soporte del electrodo es de
vidrio común y no es conductor, mientras que el bulbo
sensible, que es el extremo sensible del electrodo, esta
formado por un vidrio polarizable (vidrio sensible de pH).
•Se llena el bulbo con la solución de acido clorhídrico
0.1N saturado con cloruro de plata. El voltaje al interior
del bulbo es constante, porque se mantiene su pH
constante (pH 7) de manera que la diferencia de potencial
solo depende del pH del medio externo.
•El alambre que se sumerge al interior (normalmente
Ag/AgCl) permite conducir este potencial hasta un
amplificador.

19. Mantenimiento de los electrodos
El electrodo de vidrio es relativamente inmune a las
interferencias del color, turbidez, material coloidal,
cloro libre, oxidante y reductor. La medida se afecta
cuando la superficie de la membrana de vidrio está
sucia con grasa o material orgánico insoluble en
agua, que le impide hacer contacto con la muestra,
por lo tanto, se recomienda la limpieza escrupulosa
de los electrodos.
Los electrodos tienen que ser enjuagados con agua
destilada entre muestras. No se tienen que secar con
un trapo, porque se podrían cargar
electrostáticamente. Luego se deben colocar
suavemente sobre un papel, sin pelusa, para quitar el
exceso de agua.

20. Calibración
•Como los electrodos de vidrio de pH miden la
concentración de H+ relativa a sus referencias,
tienen que ser calibrados periódicamente para
asegurar la precisión.
•Por eso se utilizan buffers de calibración
(disoluciones reguladoras de pH conocido).

21. ¿ Cómo es calibrado un
electrodo de pH?
1 Punto Cero: pH7 buffer
2 Slope: pH4, pH9.2, pH10 u otro buffer
3 Use siempre buffers nuevos y fiables
4 Lave y seque el electrodo entre los buffers
NUNCA RASPE EL ELECTRODO

22. Calibración del Punto
Cero
-
mV
+mV
pH
4 7 9
Antes de la
calibración
Calibrado

23. Ajuste del Slope
-
mV
+mV
pH
4 7 9
Calibrado
175 175 mV = slope teórico a 20oC
Antes de la
calibración

24. ¿ Con qué frecuencia debemos
calibrar ?
• La naturaleza de la solución a ser medida
• La precisión deseada
• La calidad del electrodo
La frecuencia depende de :

25. Precauciones
• El electrodo debe mantenerse humedecido
siempre. Se recomienda que se guarde en una
solución de 4M KCl; o en un buffer de solución
de pH 4 o 7.
• 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.

26. Errores que afectan a las mediciones
de pH con electrodo de vidrio
• -Error Alcalino: Los electrodos de vidrio
ordinarios se vuelven sensibles a los materiales
alcalinos con valor de pH mayores a 9.
• -Error Ácido: En un pH menor a cero, los valores
obtenidos tienden a ser más altos.
• -Deshidratación: Resultados falsos.
• -Temperatura: La medición de pH varia con la
temperatura, esta variación puede
compensarse.

27. Error Alcalino
• Un error considerable ocurre cuando hacemos
mediciones de pH con membranas
convencionales, en valores arriba de 12
• La membrana pasa a ser sensible también a
iones Na+

28. [Na+] = 0.1 mol/L (25oC)
LoT
A41
HA
pH
14
13
12
11
10
9
8
7
pH
0.6
0.4
0.2
Error Alcalino

29. ¿ De qué depende una medición de pH
precisa ?
Calibración
Procedimiento correcto
Buffers nuevos y preciso
(Certificados)
Frecuencia adecuada
Esperar la estabilidad

30. ¿ De qué depende una medición de pH
precisa ?
Diferencias entre calibración y medición
 Calibración
 Temperatura

31.  Calibración
 Temperatura
 Electrodo
Diafragma limpio
Tipo correcto
Instalación correcta
Muestra homogeneizada (Agitación)
¿ De qué depende una medición de pH
precisa ?

32.  Calibración
 Temperatura
 Electrodo
 Precisión real:
Laboratorio: + 0.02 pH
Proceso: + 0.1 pH
¿ De qué depende una medición de pH
precisa ?

33. Almacenamiento de electrodos de pH
• Nunca guarde electrodos sin electrolito
• Guarde siempre en el electrolitos adecuado
• ¡¡¡ Nunca guarde en agua destilada !!!