ANALISIS_DE_AGUA_DETERMINACION_DEL_pH

CDU: 631.879

NMX-AA-008-SCFI-2000

CANCELA A LA
NMX-AA-008-1980

DGN

ANÁLISIS DE AGUA - DETERMINACIÓN DEL pH - MÉTODO DE
PRUEBA (CANCELA A LA NMX-AA-008-1980)
WATER ANALYSIS - DETERMINATION OF pH - TEST METHOD

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INTRODUCCIÓN

Conceptualmente, el pH en fase acuosa se define como el logaritmo negativo de la
actividad del ion hidronio (protón hidratado, H+): pH = -log aH+. De esta definición nopuede inferirse directamente el procedimiento de medición de esta magnitud debido a
que no es posible determinar de manera experimental la actividad de iones individuales.
Por acuerdo internacional se define la diferencia de pH entre dos disoluciones X y P de
manera "operacional", esto es, con base en la operación o procedimiento para realizar
experimentalmente la determinación. Para ello, se midela fuerza electromotriz (fem), E,
de las dos celdas siguientes, con el mismo electrodo de referencia, el mismo puente
salino de KCl y en las mismas condiciones de temperatura y de presión del gas
hidrógeno:

(I) Electrodo de referencia | KCl, C > 3,5 m °Disolución X | H2 | Pt fem = E(X)
(II) Electrodo de referencia | KCl, C > 3,5 m °Disolución P | H2 | Pt fem = E(P)
El símbolo " ° " representauna unión líquida y " | " representa una interfase.
El pH de la disolución X, pH(X), se relaciona por definición con el de la disolución patrón
de referencia, pH(P), mediante la relación(1):

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donde:
E(X), E(P)
R
T
F

es la fuerza electromotriz de las celdas (I) y (II) respectivamente,
expresada en volt;
es la constante universal de los gases = 8,314 33 J mol-1 K-1;es la temperatura absoluta = [t(°C) + 273,15] K, y
es la constante de Faraday = 96 487 C mol-1.

Puesto que el coeficiente (RT/F) tiene la dimensión de diferencia de potencial, pH es un
número puro (¡no es una concentración!).
Esta definición presupone que el potencial de unión líquida es el mismo entre el puente
salino y cualesquiera de las disoluciones X y P, o sea que el potencial residual deunión
líquida, es igual a cero y que la respuesta del electrodo indicador (electrodo de
hidrógeno) obedece la ley de Nernst.
Con base en esta definición, el pH de una disolución problema X, pH(X), se determina
sin ambigüedad después de asignar un valor de pH, para cada temperatura, a una o
varias disoluciones patrón de referencia. Ello se realiza mediante una celda sin unión
líquida e involucra unconvenio relativo a un cálculo de coeficiente de actividad iónica.
Con base en la definición "operacional" anterior, cada país establece su escala de pH
por selección de una o varias disoluciones patrón primario de pH. Las escalas más
comúnmente utilizadas son las del NIST en E. U. (National Institute of Standards and
Technology) que utiliza siete patrones primarios y la escala de la BritishStandards en el
Reino Unido que se basa solamente en el biftalato de potasio como único patrón de
referencia de pH.
La determinación rutinaria del pH se realiza de manera electrométrica con el electrodo de
vidrio comercial en lugar del electrodo de hidrógeno considerado en las celdas (I) y (II) y
un electrodo de referencia comercial.
A una temperatura especificada, la determinación del pH proporciona unvalor
característico relacionado con el nivel de acidez intrínseca de la disolución examinada.

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Por el procedimiento de asignación del valor de pH a las disoluciones patrón, pH(P), se
puede considerar que el pH de una disolución es un número representativo de la
actividad del ión hidronio y en disoluciones cuyas concentraciones en electrólitos sean
más pequeñasque 0,01 M, el valor del pH difiere poco del logaritmo del valor numérico
de la concentración de protones hidratados, expresada en mol L-1.

El valor de pH de las disoluciones acuosas es de gran importancia en la industria para
definir la calidad de las mismas. Este valor se requiere para calcular el índice de
Langelier que permite evaluar la agresividad o el poder incrustante del agua.
El valor...