Norma 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 estadefinición no puede 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. Paraello, se mide la 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 " °" representa una 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 elpotencial residual de unión 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 uniónlíquida e involucra un convenio 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 laescala de la British Standards 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 determinacióndel pH proporciona un valor 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 enelectrólitos sean más pequeñas que 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...