El pHmetro o medidor de pH es un instrumento científico encargado de medir el grado de acidez o alcalinidad de una solución expresado como pH. El pH de una solución puede determinar muchas características de la misma. Es por ello que el pHmetro es imprescindible en los controles de calidad y seguridad de muchas empresas de sectores como la cosmética, la alimentación, farmacéutica, medioambiente y la industria química en general.
Los pHmetros se basan en el método electroquímico para analizar la actividad del ion hidrógeno (H+) en soluciones acuosas. Un desajuste de este parámetro puede ocasionar problemas como la muerte de un cultivo, la ineficacia de una crema o la proliferación de microorganismos potencialmente peligrosos.
Dada su importancia, en este artículo vamos a exponer los distintos tipos que podemos encontrar en el mercado, así como una serie de recomendaciones de uso y mantenimiento. Pretendemos ofrecer un criterio que te facilite la elección del mejor instrumento calidad-precio para tu caso en particular y optimizar así tu compra al máximo.
¿Cómo mantener tu pHmetro en óptimas condiciones?
Mantener nuestro pHmetro en perfecto estado y ser conscientes de los factores que pueden afectarle es vital para un uso efectivo y duradero del mismo. Dentro de este apartado nos gustaría mencionar tres aspectos que consideramos esenciales para lograr este objetivo. Estos son el mantenimiento, el calibrado y los errores frecuentes en las medidas de pH.
Mantenimiento
En términos generales los pHmetros son equipos robustos y resistentes que pueden durar mucho tiempo si se cuidan de forma adecuada. El mantenimiento de este equipo debe ser realizado con cuidado y con frecuencia pues es muy sensible. No queremos que las medidas que obtenemos puedan estar alteradas por ciertos parámetros que controlamos.
La parte más sensible del pHmetro es el electrodo de vidrio, por lo que requiere una serie de cuidados especiales para que la medida no se vea afectada. Para un correcto funcionamiento, la superficie de la membrana de vidrio debe estar limpia (sin suciedad como la grasa o material orgánico insoluble). La suciedad impide hacer contacto con la muestra de forma apropiada y por tanto las estimaciones se alejan de la realidad. No obstante, presenta una relativa indiferencia ante variaciones del color, turbidez, material coloidal, cloro libre, agentes oxidantes y reductores de la solución.
Sencillamente una limpieza periódica siguiendo las recomendaciones del fabricante para la limpieza y el mantenimiento nos debería librar de preocuparnos por mediciones erróneas de nuestro equipo. En cualquier caso, aquí dejamos unas recomendaciones generales para cualquier pHmetro:
- Los electrodos tienen que se enjuagados con agua destilada entre cada medición para asegurarnos que no queden restos de las muestras analizadas anteriormente y que puedan afectar a las mediciones.
- El electrodo debe mantenerse húmedo en todo momento para evitar daños al mismo.
- Se suele recomendar el mantenimiento en una solución saturada de KCl o buffer con un pH de 4 o 7.
- No se debe emplear agua destilada para guardar el electrodo, ya que esto causa la pérdida de iones por el bulbo de vidrio lo que implicaría la perdida de funcionalidad.
- Los electrodos no deben secarse con un paño. Se podrían cargar electrostáticamente lo que alteraría nuestras mediciones. Se recomienda secar sobre papel.
Calibrado
Es recomendable una calibración periódica para asegurar la precisión de las mediciones. Pensemos que los electrodos presentes en el vidrio del pHmetro toman las medidas en referencia a la concentración protónica (H+) que presentan y que tienen como referencia. La calibración es necesaria pues el electrodo de vidrio no presenta potenciales electrostáticos reproducibles durante periodos de tiempo prolongados.
Existen en el mercado una gran variedad de buffers de calibración (disoluciones reguladores de pH conocido que suelen ser recomendadas por los fabricantes). El procedimiento general es el siguiente, aunque dependiendo del modelo y del fabricante puede variar, así que revisa el manual de instrucciones:
- Verter en un recipiente la solución de calibración de pH 7 asegurandonos de que sea suficiente para cubrir el electrodo.
- Introducir el pHmetro apagado en la solución y encenderlo.
- Esperamos a que la lectura se estabilice. Si la la lectura difiere de la solución de calibración (pH 7 en este caso) debemos proceder a ajustarla mediante los tornillos situados en el lateral de nuestro dispositivo. Empleando un destornillador situaremos la lectura acorde a nuestra solución de calibración.
- Apagamos el pHmetro, lo enjuagamos con agua destilada y secamos con papel absorbente para evitar cargarlo electrostáticamente.
- El procedimiento se repite para el resto de soluciones de calibración facilitadas por el fabricante.
Errores frecuentes en las medidas de pH
Existen varios errores que pueden influir en cierta medida en los valores de pH que toma nuestro pHmetro. No queremos tener duda alguna sobre la precisión de nuestros datos, especialmente cuando estos datos pueden suponer un control de calidad o seguridad. Pues bien, los errores más habituales son:
- Error Alcalino: las soluciones alcalinas (valores de pH mayores de 9) pueden afectar a los electrodos de vidrio si estos no están preparados para este tipo de mediciones. La mejor forma de prevenirlo es buscar equipos especializados para trabajar en soluciones de elevado pH.
- Error Ácido: las soluciones muy ácidas (valores de pH próximos a 0.5) generan un error de magnitud variable influenciado por una variedad de factores. Actualmente no se alcanzan a comprender todas las influencias de este error. De igual forma que con el error alcalino, se puede prevenir trabajando con equipos adaptados para estas soluciones.
- Deshidratación: Como hemos comentado en el mantenimiento, la falta de humedad del electrodo puede causar la pérdida de su eficiencia.
- Temperatura: la medición de pH se ve influenciada por la temperatura, pues interfiere en el comportamiento de los iones. Actualmente los equipos digitales presentan mecanismos automáticos que previenen este error. No obstante, debes asegurarte de ello cuando vayas a decantarte por un modelo u otro.
Tipos de pHmetros
Los pHmetros van desde instrumentos muy simples y económicos, hasta maquinaría de laboratorio de tecnología punta. Los hay analógicos o digitales e incluso con salidas a computadoras para tomar medidas continuas y complejas. Pueden ser móviles o armatostes que no querrás volver a trasladar cuando los montes. En definitiva, la variedad es asombrosa gracias a la rápida evolución de la tecnología.
Actualmente en el mercado encontramos un amplia variedad de pHmetros, cada uno adaptado a unas funciones específicas. Los últimos modelos presentan funciones adicionales como la medición de la temperatura o el potencial de reducción del oxígeno. Es por ello que lo más importante es saber que uso concreto vamos a darle a nuestro pHmetro y buscar aquel cuyas características se adapten mejor.
A continuación presentaremos las ventajas y desventajas de los distintos modelos de pHmetro más destacados del mercado. Además, incluimos una recomendación de compra basada en la relación calidad-precio que podemos encontrar en el mercado. Si buscas modelos más especializados puedes tratar de buscar en casas de venta más especializadas como Direct Industry. Esperemos que les sirva de ayuda si necesitan decidirse.
Tiras reactivas de pH
Descripción: Se trata de un indicador de pH en tiras reactivas impregnadas de algunas sustancias químicas que permite medir ciertas concentraciones de pH. Las tiras de papel se sumergen en las disoluciones alcanzando distintas tonalidades de color dependiendo del nivel de pH existente en la solución. Estos productos incluyen una gráfica colorimétrica para permitir la identificación del pH obtenido.
El producto que presentamos como modelo en este caso está compuesto por 4 rollos de 5 metros de longitud, lo que supone una gran cantidad de muestras que puede analizar. Presenta un rango completo de pH (0-14) medidos a intervalos de unidad. Permite la obtención de resultados rápidos con una prueba de gran calidad.
Ventajas: Medidas limpias, rápidas e intuitivas.
Desventajas: Poca exactitud.
Recomendación: Este material es muy útil para el trabajo de campo ya que las tiras de papel no requieren de condiciones especiales para transporte o trabajo. Son muy fáciles de transportar y usar, dando una estimación rápida de las condiciones. No obstante, al basarse en gráficas colorimétricas no gozan de una extremada precisión, es decir, dan una idea aproximada del pH de la disolución que queremos medir.
Estas tiras son recomendables para enseñanza, investigación, análisis de agua, cultivos (hidroponía) y alimentos entre otros.
Gotas indicadoras de pH
Descripción: Las gotas indicadoras son unos compuestos químicos que, al ser introducidos en el líquido a analizar, este torna a una coloración establecida en un patrón colorimétrico. Al igual que las tiras reactivas estas gotas solo funcionan dentro de determinados valores de pH, por lo que no pueden alcanzar un gran rango de exactitud.
El kit pH PERFECT que os recomendamos esta compuesto de 3 botellas de 10 ml. El procedimiento consiste en dejar caer unas gotas del líquido reactivo y esperar el cambio de color. Posteriormente se compara con la escala colorimetrica para determinar el valor de pH. Las comprobaciones requieren de unas pocas de gotas por lo que este pack puede ser bastante duradero.
Ventajas: Medidas limpias, rápidas e intuitivas.
Desventajas: Poca exactitud.
Recomendación: Este tipo de producto pese a su uso en testeos de laboratorios, puede suponer una inversión de tiempo mayor. Es por ello que no es la opción más recomendable para controles industriales rutinarios. Suele ser más usado con finalidades educativas para comprender de forma más visual el comportamiento de las soluciones.
pHmetro digital portátil
Descripción: Generalmente está compuesto por un par electrodos o sondas, un amplificador electrónico y una pantalla digital calibrada en unidades de pH. Alternativamente hay versiones que cuentan con un único electrodo de combinación.
El kit con pHmetro digital de Pancellent que os presentamos es sin lugar a dudas la mejor recomendación que podemos hacer. Se trata de unos medidores que permiten analizar el pH, la temperatura, La TDS (Sólidos Disueltos Totales) y CE (Conductividad). Es de las mejores ofertas calidad-precio, ofreciendo una gran precisión que alcanza una resolución de 0.01pH y en TDS de 0-9990 ppm. Además, cuenta con un sistema de compensación automática del a temperatura (0-60ºC) que solventa uno de los errores más habituales de medición y unas potentes baterías que aseguran 500 horas de uso.
Ventajas: Muy ligeros, fáciles de calibrar, fácil transporte y uso en campo.
Desventajas: Requiere de calibración.
Recomendación: El pHmetro digital es sin duda la opción más recomendable para familiarizarte con este instrumento de laboratorio. Se trata de una versión muy versátil y de fácil uso que permite la realización de lecturas de pH rápidas y de gran precisión en líquido. Además, su tamaño lo hace perfecto para un manejo cómodo y sencillo, lo que nos permite la medición de sustancias en campo o en diferentes áreas de trabajo debido al ser portátil.
pHmetro de mesa
Descripción: Este tipo de pHmetros suelen ser más robustos y de mayor envergadura que los pHmetros digitales portátiles, lo que los hace una pieza estática del laboratorio. Además, el mantenimiento de estos equipos debe de ser más controlado aún, pues no queremos ninguna influencia que pueda entorpecer la toma de datos tan precisa de la que hacen gala.
Los pHmetros de mesa son un instrumental que requiere una gran inversión. En el mercado se pueden encontrar una gran variedad, así como distintas casas comerciales que trabajan con este equipo ofreciendo grandes estándares de calidad como PCE Ibérica S.L., ProMinent o Metrohm. Recomendamos contactar con las distintas casas comerciales para asegurarnos que cumpla con los objetivos que tenemos en mente.
Ventajas: Calidad y exactitud de las mediciones.
Desventajas: No permiten el trabajo en campo y requieren de mantenimiento exhaustivo.
Recomendaciones: Los pHmetros de mesa son instrumentos que destacan por su gran precisión, lo que motiva que suelen emplearse en investigaciones científicas o controles de calidad y seguridad de gran importancia. Constituyen un equipo esencial en los laboratorios de investigación en los que la exactitud de los resultados debe de ser lo más fidedigna posible.
pHmetro de suelo
Descripción: Este equipo esta pensado para la recopilación de información sobre el pH del suelo. La modalidad de pHmetros de suelo cuentan con electrodos diseñados para trabajar con sólidos en lugar de líquidos, por lo que se trata de una modalidad única.
El modelo longruner es un medidor de humedad, pH e iluminación del suelo. Esto facilita el control de las características del suelo para asegurarnos que nuestros cultivos se encuntren en condiciones óptimas. Presenta un diseño portátil de uso en interiores y exteriores. El uso es muy sencillo, ya que únicamente hay que conectar las sondas a la tierra y esperar unos minutos a que nos muestre los resultados de la lectura. Las mediciones cubren un rango de pH de 3.5 – 8 pH, una humedad de 1-10 (entendiendo 1 como muy seco y 10 como muy húmedo) y una luminosidad relativa de 0 – 2.000 lux.
Ventajas: Medición de sólidos.
Desventajas: especializados para medir sólidos.
Recomendación: Normalmente se emplea para ambientes de trabajo que puedan provocar contaminaciones del suelo o en agricultura para determinar las condiciones de la tierra de cultivo.
pHmetro industrial
Los medidores de pH industriales son un tipo de pHmetro digital especializados y preparados para el ambiente de trabajo industrial. Esto quiere decir que soportan ambientes agresivos y extremos a diferencia de los equipos convencionales. Suelen estar preparados para trabajar de forma continua en aquellas empresas que requieren saber en cada momento las situación de sus productos. Esto puede ser, por ejemplo, en un biorreactor cerrado. De esta forma es posible saber si los bioprocesos que están teniendo lugar no están alterando el pH que se debe conservar y, en caso contrario, poder actuar.
Al igual que con el pHmetro de mesa, recomendamos contactar con casas comerciales especializadas en este tipo de productos como pueden ser PCE Ibérica S.L., ProMinent o Metrohm; entre otras. El uso continuo y severo al que se enfrentan estos equipos requiere de unos componentes especializados que se comporten de acuerdo a las expectativas.
Ventajas: Adaptado a entornos de trabajo agresivos y exigentes.
Desventajas: Mayor precio y adaptado a uso industrial.
Recomendación: Este tipo de equipamiento requiere el contacto con casas comerciales especializadas en el sector industrial a gran envergadura. Normalmente, para los testeos que buscamos en los controles de calidad y seguridad los pHmetros mostrados anteriormente cumplen con creces su labor. Además, son más fáciles de encontrar y de precio más ajustable.
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