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PH-METROS Y OTROS INSTRUMENTOS DE MEDIDA ELECTROQUÍMICA
José Ramón Bertomeu Sánchez
Los pH-metros son uno de los instrumentos más importantes de un laboratorio químico moderno y están
destinados a medir una característica de las sustancias que presenta gran interés para estimar el carácter
ácido o básico de una sustancia: el pH. Aunque este concepto es relativamente moderno, la división entresustancias ácidas y sustancias básicas o álcalis es una de las clasificaciones más antiguas de la historia de
la química. Por ejemplo, el vinagre o el jugo del limón son sustancias típicamente ácidas, que pueden ser
fácilmente reconocidas por su sabor o algunas reacciones características, mientras que la sosa o el
amoníaco son álcalis o sustancias básicas. En general, si se mezcla una sustanciabásica junto con otra
ácida reaccionan vigorosamente, a menudo produciendo efervescencias o emisión de calor. Todo ello
explica que estas reacciones atrajeran pronto la atención de los estudiosos de la química que establecieron
diversos procedimientos para investigar el carácter ácido o básico de una sustancia, junto con múltiples
interpretaciones teóricas sobre el origen de estas propiedades. Ademásdel sabor, uno de los primeros
métodos empleados para determinar la acidez o basicidad de las sustancias fueron diversos productos de
origen vegetal que tienen la propiedad de variar su color según la acidez o la basicidad del medio en el
que se encuentran. El tornasol, por ejemplo, es un material que se obtiene de ciertos líquenes y que tiene
la propiedad de producir disoluciones coloreadas de rojoen medios ácidos y de color azul en medios
básicos. De este modo, si se añade un poco de tornasol a una recipiente con zumo de limón, se observará
un color rojo pero, si a esta disolución se añade un álcali como la sosa, llegará un momento en el que el
color de la misma cambiará y pasará a ser azul. En la actualidad se conocen una gran cantidad de
sustancias como el tornasol, incluyendo muchas deorigen artificial, y se denominan ‘‘indicadores de
pH’’.
El concepto de ‘‘pH’’ fue introducido muy posteriormente al uso de estas sustancias en las
determinaciones analíticas. Este concepto está relacionado con la teoría iónica, defendida por Svante
Arrhenius a finales del siglo XIX, que afirma que las sustancias como las sales se disocian en disolución
en electrolitos de carga eléctrica opuesta(Crawford, 1996). De acuerdo con esta idea, una disolución de
sal común (cloruro sódico) en agua está formada por iones positivos -----llamados ‘‘cationes’’----- de sodio e
iones negativos -----‘‘aniones’’----- de cloro. A principios del siglo XX, Soren Sørensen (1868-1939)
introdujo la noción de pH como una función logarítmica relacionada con la concentración de cationes de
+

hidrógeno (H ):
+pH = -log [H ]
De este modo, resultó posible introducir una sencilla escala de acidez: cuando el valor del pH es
7, la disolución es neutra, si es inferior a 7, ácida y cuando es mayor a 7, básica. Junto con el desarrollo de
los métodos colorimétricos, a principios del siglo XX se introdujo también el empleo de las células
electroquímicas para determinar el pH de las disoluciones. Estas célulasconsisten en dos electrodos que
se insertan en una disolución formando un circuito eléctrico cuyo potencial depende principalmente de la

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concentración y la naturaleza de los iones de la disolución, en el caso de los pH-metros, de los cationes
+

H . Si el aparato está convenientemente diseñado, es posible relacionar fácilmente la diferencia de
+

potencial de los electrodos con la concentraciónde cationes H y, por lo tanto, con el pH. Estos diseños
deben, además, resolver el problema de la polarización que produce una disminución o anulación de la
fuerza electromotriz debido a que la concentración iónica en las proximidades de los electrodos se hace
muy distinta a la correspondiente al resto de la disolución.
El desarrollo de los pH-metros estuvo, por lo tanto, relacionado con la...