Il termine pH sta per potential of hydrogen o potenziale d’idrogeno, sigla che fu introdotta per la prima volta nel 1909, dal chimico danese Søren P.L. Sørensen.
Durante il periodo di formazione chimica, Sørensen mostrò un interesse per le concentrazioni ioniche presenti nelle proteine. Egli fece notare che la concentrazione degli ioni di idrogeno (H+) aveva un ruolo significativo nell’influenzare il grado di acidità o basicità delle soluzioni. Questo portò alla necessità di creare una scala del pH per misurare con maggiore precisione queste variazioni.
Il pH è strettamente collegato al concetto di acidità o basicità ed è definito come: parametro che permette di misurare il grado di acidità o basicità di una sostanza.
Come calcolarlo?
Tramite la formula qui sotto riportata, possiamo calcolarci il potenziale d’idrogeno di una soluzione:
[H+] corrisponde alla concentrazione degli ioni idrogeno, espressa in mol·L–1.
Otterremo dei valori di potenziale di idrogeno, corrispondenti alla concentrazione dello ione idrogeno, che potranno variare tra 0 e 14. Si parla anche di scala del pH, per cui, soluzioni che presentano:
- un valore < 7, sono definite acide.
- un valore > 7, sono chiamate basiche o alcaline.
- un valore = 7, sono neutre.
Come si misura il pH?
Il potenziale d’idrogeno può essere misurato attraverso la cartina tornasole, oppure attraverso l’utilizzo del pHmetro.
La cartina tornasole consiste in una striscia sottile di carta, imbevuta di un indicatore chiamato tornasole. A seconda dell’ambiente in cui viene immersa, la cartina assumerà una colorazione diversa.
In dettaglio: quando si sviluppa una colorazione tendente al blu vuol dire che l’ambiente è alcalino, se la colorazione vira verso il rosso ci troviamo invece in una condizione di acidità.
Oltre alla cartina tornasole, è possibile utilizzare il pHmetro o piaccametro, uno strumento costituito da una sonda (elettrodo responsivo al pH). Quest’ultima, verrà inserita all’interno del campione da studiare, ottenendo in breve tempo e con una grande accuratezza (margine di errore di ±0,01) il valore di pH.
Il ruolo del pH:
È importante comprendere il ruolo del potenziale d’idrogeno e come questo vada ad influire su processi biologici e chimici.
Vediamo come il potenziale d’idrogeno influisca sulla solubilità e l’attività di molte sostanze chimiche. È infatti, un fattore molto importante per l’industria alimentare, l’agricoltura e l’ambiente.
- In generale, la maggior parte delle piante cresce meglio in terreni con un pH compreso tra 6,0 e 7,5, poiché a questo livello il suolo contiene nutrienti vitali come azoto, fosforo e potassio, e gli oligoelementi come il ferro, lo zinco e il manganese sono disponibili per le piante. Tuttavia, diverse colture hanno esigenze diverse per il potenziale d’idrogeno del terreno e alcuni tipi di piante preferiscono terreni più acidi o più alcalini.
- Gli alimenti con un pH inferiore a 4,6 sono considerati acidi e quelli con un pH superiore a 7,0 sono considerati alcalini. Gli alimenti con potenziale d’idrogeno compreso tra questi due valori sono considerati neutri. Il pH degli alimenti può influire sulla loro sicurezza e sulla crescita di batteri patogeni
Invece, a livello del nostro corpo:
- Avere un corretto potenziale di idrogeno del nostro sangue è fondamentale per la nostra sopravvivenza. Solitamente vediamo che il pH sanguigno si attesta tra 7.35-7.45. Quando si ha un’alterazione da questi valori, si parla di acidosi o alcalosi.
- Il potenziale di idrogeno gioca un ruolo anche a livello della salute vaginale, è fondamentale per prevenire infezioni batteriche e fungine. Il valore cambia con il passare dell’età: durante l’adolescenza e l’età adulta è fisiologicamente di 4-5, durante l’infanzia e vecchiaia il pH è intorno a 6-7.
- A livello della nostra pelle, il pH è uno dei principali meccanismi di protezione. Il valore cambia sia in base al sesso, sia in base all’età, ma generalizzando sarebbe ottimale nel range di 4,7 e 5,75.
- Nelle urine, il potenziale d’idrogeno oscilla tra 4,6 e 8, a seconda della condizione di salute e della dieta.
- Nelle feci Il pH è normalmente neutro o leggermente alcalino (6,8-7,5). Anche in questo caso varia in base all’età, alla dieta e di conseguenza alla composizione del microbiota.
In conclusione, il pH, cioè la concentrazione di ioni di idrogeno in una soluzione, ha un’importanza cruciale per la vita, la scienza, l’industria e l’ambiente.
Fonti
- Bertini I., Luchinat C., Mani F., Chimica Inorganica, Casa Editrice Ambrosiana, ISBN 978-8-808-18392-7
- https://tg24.sky.it/scienze/2018/05/29/spl-sorensen-google-doodle
- https://www.britannica.com/science/pH
- https://online.scuola.zanichelli.it/valituttilineamenti-files/powerpoint/valitutti_ppt_72087_c16.ppt
- https://www.msdmanuals.com
- https://www.serumlab.it/come-misurare-il-ph-della-pelle/
- G. I. Youssef, M. Hassan, A. E. Badr, “Effect of soil pH on availability and uptake of some micronutrients by wheat plants”, Journal of Soil Science and Plant Nutrition, 2017, 17(2): 367-374.
- J. N. Sofos, “pH in Food Preservation and Processing: An Overview”, Food Reviews International, 2010, 26(3): 194-199.
Immagini
- Immagine in evidenza: https://cms-media.bartleby.com/wp-content/uploads/sites/5/2022/06/17071117/pH-Scale-1024×478.jpeg
- Figura 1: https://1.bp.blogspot.com/_GUHV5UvkhlU/TPbJ14PArLI/AAAAAAAAAFE/iBdp6GcrSek/s320/definizione+ph+concentrazione.bmp
- Figura 2: https://www.chimica-online.it/download/acidi_basi/acidi_basi_immagini/scala-del-ph.jpg
- Figura 3: https://cdn.idroponica.it/misuratori-per-agricoltura/phmetri-misuratori-ph/cartina-tornasole-misurazione-ph-da-1-a-14~Img_Principale_54521.jpg
- Figura 4: https://jointlab.com/3786-large_default/phmetro-fiveeasy-fp20-std-kit-mettler-toledo.jpg
