Todo sobre el pH, desde la vida y el ambiente hasta la industria.

Hace mucho tiempo, los científicos querían medir el grado de acidez de una sustancia, entonces desarrollaron el concepto del pH.

El pH o potencial de hidrógeno es una escala que sirve para medir si una sustancia es más ácida que otra y viceversa.

Medición científica del pH de una sustancia


Escala de pH

Los ácidos y las bases tienen una característica que permite medirlos: es la concentración de los iones de hidrógeno (H+). Los ácidos fuertes tienen altas concentraciones de iones de hidrógeno y los ácidos débiles tienen concentraciones bajas. El pH, entonces, es un valor numérico que expresa la concentración de iones de hidrógeno.

Hay centenares de ácidos. Ácidos fuertes, como el ácido sulfúrico, que puede disolver los clavos de acero, y ácidos débiles, como el ácido bórico, que es bastante seguro de utilizar como lavado de ojos.
Hay también muchas soluciones alcalinas, llamadas “bases”, que pueden ser soluciones alcalinas suaves, como la Leche de Magnesia, que calman los trastornos del estómago, y las soluciones alcalinas fuertes, como la soda cáustica o hidróxido de sodio, que puede disolver el cabello humano.

Los valores numéricos verdaderos para estas concentraciones de iones de hidrógeno marcan fracciones muy pequeñas, por ejemplo  1/10.000.000 (proporción de uno en diez millones). Debido a que números como este son incómodos para trabajar, se ideó o estableció una escala única  llamada escala pH.

  • La escala pH está dividida en 14 unidades, del 0 (la acidez máxima) a 14 (nivel básico máximo).
    El número 7 representa el nivel medio de la escala, y corresponde al punto neutro. Los valores menores que 7 indican que la muestra es ácida. Los valores mayores que 7 indican que la muestra es básica.
  • La escala pH tiene una secuencia logarítmica, lo que significa que la diferencia entre una unidad de pH y la siguiente corresponde a un cambio de potencia 10.

Escala de pH


Cómo se mide el pH

Una manera simple de determinarse si un material es un ácido o una base es utilizar papel de tornasol. El papel de tornasol es una tira de papel tratada que se vuelve color rosa cuando está sumergida en una solución ácida, y azul cuando está sumergida en una solución alcalina.
Los papeles tornasol no son adecuados para usarse con todas las soluciones. Las soluciones muy coloreadas o turbias pueden enmascarar el indicador de color.

Papel tornasol

El método más exacto y comúnmente más usado para medir el pH es usando un medidor de pH (o pHmetro) y un par de electrodos. Un medidor de pH es básicamente un voltímetro muy sensible, los electrodos conectados al mismo generarán una corriente eléctrica cuando se sumergen en soluciones. Un medidor de pH tiene electrodos que producen una corriente eléctrica; ésta varía de acuerdo con la concentración de iones hidrógeno en la solución.

pHmetro


El pH y la vida

Se ha determinado que el pH de la piel húmeda ronda en un 5.5 por lo que si se aplica alguna crema o jabón con un pH menor o mayor podría causar irritación o quemadura.
Si se tratara de un pH mayor a 10 o menor a 3, la piel pudiera disolverse causando un gran daño.
Un pH de 7 es neutral. Un pH menor de 7 es ácido y puede quemar. Un pH mayor que 7 es básico o alcalino, puede disolver la carne.

pH de la piel

Saber cuál es el pH de las sustancias es muy importante para la seguridad ante cualquier producto químico.

El agua pura tiene un pH neutral, o sea de 7. Cuando es mezclada con otros químicos se convierte en ácida o alcalina.

pH del agua

  • Un ejemplo de sustancia ácida es el vinagre.

Vinagre

  • Un ejemplos de sustancia alcalina es la leche de magnesia.

Leche de magnesia

El pH también interviene en la alimentación

El cuerpo humano es una máquina increíble. Una de las funciones más importantes es su capacidad para regular sus propios niveles de acidez en un grado muy fino. Las células sólo funcionarán normalmente dentro de los límites relativamente de pH. El cuerpo regula su pH mediante el ajuste constante de procesos fisiológicos, como la función respiratoria y renal.

Al ingerir alimentos se altera el pH del cuerpo. El pH del estómago es de 1.4 debido al ácido que contiene y que es útil para descomponer los alimentos.

Algunas comidas y sus combinaciones pueden provocar que el estómago genere más ácido. Si esto sucede con mucha frecuencia, el ácido podría perforar el estómago causando una úlcera.

Úlcera en el estómago

Demasiado ácido en el estómago podría escapar hacia el esófago y llegar hasta la boca. Esta desagradable sensación se conoce como acidez.

Acidez estomacal

Por esto se debe tener en cuenta los alimentos que se injieren.

Por otro lado, un cuerpo ácido es un imán para las enfermedades, afecciones como el cáncer y el envejecimiento. Comer más alimentos alcalinos ayuda a cambiar el pH del cuerpo y oxigena el sistema, mantener un cuerpo sano y que funcione correctamente, previene del  cáncer y de muchas otras enfermedades.

pH: Salud y enfermedad

Cáncer: Dos de los principales factores que conducen el cáncer son un pH ácido y la falta de oxígeno. El cáncer necesita un ambiente ácido y bajo en oxígeno para sobrevivir y prosperar. Investigaciones han demostrado que los pacientes terminales de cáncer tienen un nivel de acidez  1.000 veces superior al de las personas sanas. La gran mayoría de los pacientes terminales de cáncer tienen un pH muy ácido. ¿Por qué es esto? Porque sin oxígeno, la fermentación de glucosa se convierte en ácido láctico. Esto hace que el pH de la célula baje a 7.0. en más casos de cáncer avanzado, el nivel de pH cae más de 6.5  e incluso puede caer a 6.0, 5.7.
La verdad básica es que el cuerpo no pude luchar contra las enfermedades si el pH no está bien equilibrado

Izquierda: Célula sana: pH neutral o por encima. Derecha: Células cancerígenas: pH ácido

Por lo tanto, para mantener una buena salud, la dieta debe consistir de un 60% de alimentos alcalinos y un 40% de alimentos ácidos.

Alimentos alcalinos y ácidos

Alimentos alcalinos:

  • Manzanas, durazno, aguacate, bananas, moras, melón, coco, cerezas, higos, peras, naranjas, piña, melocotones, uvas pasas, limón, frambuesas tomate, sandia y fresa.
  • La mayoría de verduras verdes como los esparragos, el diente de león, algas marinas, berros, brócoli, espinaca, apio, calabaza, guisantes, pimientos, lechuga, berenjena, ajo, pepino, remolacha, almendras, jengibre y la canela.

Alimentos Ácidos:

  • Maíz, arándanos, frutas en conserva, la cebada, el arroz, casi todos los granos, incluyendo el trigo y todas las harinas, la avena la mayoría de frijoles y legumbres, quesos duros/ procesados, casi todas las proteínas, el alcohol, los azúcares, fármacos, y los productos del tabaco.
  • El café es una bebida ácida con un pH alrededor de 4 pero con moderación, se ha encontrado que puede ayudar a prevenir ciertos tipos de cáncer y enfermedades, además de tener un efecto desintoxicarte en la sangre.

Alimentos ácidos(a la izquierda) y alcalinos(a la derecha)


El pH y la industria

En la mayoría de los procesos industriales es muy importante el control de los niveles de pH que presenten los productos que son elaborados o las soluciones que serán utilizadas para alguna parte del proceso ya que su medición se emplea como indicador de calidad.

Control de pH en la industria

Su uso se lo puede encontrar frecuente en:

Neutralización de aguas residuales: Aguas residuales son aquellos residuos líquidos provenientes de las industrias, normalmente es portadores de productos químicos muy dañinos. Por ello nace la necesidad de procesar esta agua en una planta de tratamiento de aguas residuales o efluentes, en las que se aplican tratamientos físicos, biológicos y químicos:

  • La etapa física tiene por objetivo el asentamiento de sólidos pesados, reducción de aceites, grasas y arenas.
  • La etapa biológica, tiene por objetivo degradar las bacterias y otros contenidos biológicos de las aguas residuales.
  • En la última etapa se aplica un proceso de desinfección cuyo objetivo es llevar el agua a los estándares aprobados por cada legislación antes de su descarga. Es para esta etapa que se emplea la medida y regulación de pH, siendo muy importante para cumplir dichos estándares.

Algunas de las industrias en las que se deben neutralizar las aguas residuales son:

  • En la industria minera: Debido a la continua adición al agua de metales pesados.
  • En la industria alimentaria: Debido al uso de sustancias químicas.

Aguas residuales

Industria alimenticia: Los niveles de pH son muy importantes en la elaboración de los productos alimenticios, ya que sirve como indicador de condiciones higiénicas en el proceso de transformación del producto. Por ello, en ocasiones se elige que un producto tenga un valor bajo de pH lo que permite aumentar su tiempo de conservación. Para eliminar los agentes patógenos indeseados, se utilizan bactericidas.

Algunas de las industrias en las que se realiza control de pH en sus productos son:

  • Industria lechera: El pH es un indicador de la conservación higiénica de la leche en todo el proceso, desde la recolección hasta la entrega.

Industria lechera

  • Industria cervecera: El control de nivel de pH en la producción de la cerveza es muy importante para poder evitar la activación de agentes patógenos y para obtener el sabor característico de cada cerveza.

Industria cervecera

  • Industria de las bebidas gasificadas: Las bebidas gasificadas por lo general presentan un valor de pH bajo, alrededor de 3 y 4, por tanto constituyen un medio desfavorable para el desarrollo de microorganismos. El agua empleada para su fabricación no puede salirse de los límites de pH entre 6.5 y 9.5 para conservar adecuadamente sus propiedades.

Industria de bebidas gasificadas

  • Industria azucarera: La importancia del control de pH en la industria azucarera pretende en evitar la generación de microorganismos dañinos para los productos. Es por ello que el seguimiento del nivel de pH se realiza durante todo el proceso de fabricación. 

Industria azucarera

Industria del etanol: El etanol es obtenido a partir de la destilación de los jugos de caña de azúcar y su uso es pretendido como combustible para reemplazar los productos derivados del petróleo. Las materias primas que se utilizan para su obtención pueden presentar alto contenido de sacarosa, almidón, o celulosa. El proceso de fermentación de los azúcares es realizas da utilizando microorganismos que pueden ser levaduras o bacterias, así se produce etanol. En este proceso  es muy importante el control de pH para evitar la infección del producto.

Planta de etanol

Riego tecnificado y fertilizantes: Cuando se utilizan fertilizantes con agua de riego, el control de los niveles de pH tiene por objetivo prevenir reacciones químicas de fertilizantes en las líneas de riego.

Fertirrigación

Tratamiento de aguas para entrada a calderasLas calderas están diseñadas para generar vapor saturado a partir de agua que ingresa a la misma. Para el buen funcionamiento es necesario que el agua de ingreso esté libre de impurezas, y que el valor de pH sea neutro, dado que si presentara algún tipo predominancia ácida o básica se produciría corrosión o salinidad en el sistema agua-vapor.

Caldera


El pH y el ambiente

 El pH de un ambiente es crítico debido a los efectos que tiene sobre el funcionamiento de todas las enzimas, hormonas y algunas proteínas del cuerpo de los seres vivos. Generalmente los organismos tienen la capacidad de regular su pH interno; sin embargo, ambientes con pH frecuentemente bajo sobrepasan la capacidad regulatoria de muchas formas vivas.

Lluvia ácida, cuyo pH varia entre 4 y 5, genera multitud de efectos nocivos tanto sobre los ecosistemas como sobre los materiales

pH en el suelo

El pH del suelo es generalmente considerado adecuado en agricultura si se encuentra entre 6 y 7.  En algunos suelos, incluso con un pH natural de 8, pueden obtenerse buenos rendimientos agropecuarios.  Sin embargo, a partir de tal umbral las producciones de los cultivos pueden mermarse ostensiblemente.

 En la mayoría de los casos, los pH altos son indicadores de la presencia de sales solubles, por lo que se requeriría acudir al uso de cultivos adaptados a los ambientes salinos. Del mismo modo, un pH muy ácido, resulta ser otro factor limitante para el desarrollo de los cultivares, el cual puede corregirse mediante el uso de enmiendas como la cal.

El pH de un suelo es el resultado de múltiples factores, entre los que cabe destacar:

  • Tipo de minerales presentes en un suelo
  • Meteorización (de tales minerales y los que contiene la roma madre)
  • Humificación en sentido amplio (descomposición de la materia orgánica)
  • Dinámica de nutrientes entre la solución y los retenidos por los agregados
  • Propiedades de los agregados del suelo y en especial lo que se denomina intercambio iónico

El pH de la humedad del suelo afecta la disponibilidad de nutrientes para las plantas. Muchas plantas prefieren un suelo ligeramente ácido (pH entre 4.5 y 5.5), mientras que otras prefieren un suelo menos ácido (pH entre 6.5 y 7).

Los suelos altamente ácidos (con un pH menor de 4.5) alcanzan concentraciones de elementos químicos tóxicos para las plantas.

pH en el suelo

pH en el agua

El pH del agua afecta la vida terrestre y acuática.
El agua de los lagos, lagunas y ríos sanos generalmente tiene un pH entre 6 y 8.
La mayoría de los peces tolera el agua con pH entre 6 y 9. Los peces más robustos y fuertes generalmente mueren en pH más bajos y más altos.
Los sapos y otros anfibios son más sensibles al pH que muchos peces.

pH en el agua


Por último, dos curiosidades acerca del pH

Con respecto a la sangre La sangre, de forma ideal, tiene un pH ligeramente alcalino (aproximadamente un 7,38), y es por eso que se debe evitar tomar bebidas cola o refrescos así. Éstos son muy ácidos (2,5), de manera que destruye el oxígeno.

Por supuesto,  el organismo tiene métodos que regulan el pH en la sangre. De no ser por estos sistemas amortiguadores o sistemas tampón, no tardaríamos demasiado en morirnos.

Aun así hay que tener cuidado con eso, ya que estas sales se sacan de los huesos, y un “recurrimiento” frecuente podría desencadenar alguna enfermedad como la osteoporosis.

pH en la sangre

Con respecto al cabello… El pelo naturalmente tiene un pH de alrededor de 5, o sea cuando está en buen estado. Por lo tanto, se puede decir que el pelo es ácido por naturaleza ya que su pH es menor a 7, al igual que la piel.
Cuando el cabello tiene un pH  de 5, tendrá la cutícula cerrada por lo que brillará más ya que la superficie se encontrará más plana y reflejará mejor la luz. Además, será un pelo fuerte y con buena elasticidad.

En cambio cuando el ph esté por arriba de 5-6 la cutícula se abrirá lo que producirá un cabello opaco, poroso y con puntas partidas.

Es por esto que los tratamientos químicos para el cabello que otorgan cambios drásticos son muy alcalinos, por ejemplo tinturas, decoloraciones, alisados, etc. Es la alcalinidad que poseen lo que abre la cutícula para que los químicos ingresen dentro del tallo, como por ejemplo la tintura tradicional. Pero, al ser muy alcalinos producen que el cabello termine seco, opaco y hasta con puntas partidas o abiertas. Por ello para reequilibrar el pH y cerrar la fibra capilar, dar brillo y suavidad, se recomienda utilizar siempre productos ácidos.

pH en el cabello


Fuentes

http://www.profesorenlinea.cl/Quimica/PH2.htm

http://phenlavidadiaria.blogspot.com.ar/

http://www.educando.edu.do/articulos/estudiante/el-ph-en-nuestra-vida/

http://www.biblioteca.udep.edu.pe/bibvirUDEP/tesis/pdf/1_197_184_140_1851.pdf

http://www.madrimasd.org/blogs/universo/2007/04/02/62776

https://ar.answers.yahoo.com/question/index?qid=20090506093017AAFTvpb

https://marsquestionsaboutlife.wordpress.com/2015/09/26/pequenas-curiosidades-sobre-el-ph/

http://www.beautycoach.es/index.php/noticias/35-noticias/beauty-articulos/38-que-es-el-ph-y-para-que-sirve

http://www.cabellosc.com/2014/02/el-ph-y-su-relacion-con-el-cabello.html

https://ar.answers.yahoo.com/question/index?qid=20100605205511AAJOMs3

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