0.1 Che cos’è il pH ?
Il pH è un'unità di misura usata nella terminologia della chimica per indicare indirettamente la concentrazione degli ioni H+, OH-, il tipo di soluzione e la relativa pericolosità. Il simbolo pH è derivato dall'unione del simbolo "p" con il simbolo "H" ed indicano rispettiva-mente "la misurazione del cologalitmo di…" e "la concentrazione Molare dello ione H+". Il simbolo "p" può essere usato anche in altre unità come pOH (misura del cologalitmo della concen-trazione dello ione OH-), pBr, pK, pCl, pIone ecc., ma data la loro rara utilità non vengono quasi mai nominati. Il pH d'altronde ci può indicare un campo molto più vasto di informazioni, tra cui la possibilità di far avvenire precipitazioni, reazioni, complessazioni, decomposizioni; o l'avvenuta reazione chimica ecc. La sua misurazione è molto semplice poiché è data dalla seguente formula pH = -log [H+], tutta-via in alcuni casi limite è molto più opportuno modificarla con quest'altra formula pH = -log aH+, poiché considerando l'attività al posto della concentrazione molare, si potrà evitare di commette-re alcuni errori di considerazione.
0.2 Che cosa sono i mV
(d.d.p.
)?
Il simbolo espresso con il segno mV
o più appropriatamente
Volt
, indica in elettronica come in chimica la differenza di potenziale che
sussiste tra due sistemi
presi in esame; il simbolo “m”, che può precedere, indica
milliVolt; la millesima parte di un Volt. I milliVolt rappresentano in la
tendenza (o la forza) che ha ogni singolo elettrone di attraversare un mezzo
conduttore, quanto sono più alti i mV tanto più gli elettroni avranno forza ad
attraversare il mezzo conduttore.
0.3 Che cos’è l’rH
?
Il simbolo rH, usato scarsamente in questa relazione, indica in chimica la relativa capacità di un sistema di ossidare o di ridurre altre sostanze. Si rende necessario introdurre questa unità di mi-sura dato che spesso in pH e la relativa identità delle sostanze interessate non sono sufficienti per indicare lo stato di ossidabilità o riducibilità della sostanza stessa rispetto alle altre. Come il pH l'rH è delimitato anch'esso da un campo fisso che va da 0 a 42, e si misura convenzionalmente anch'esso in un modo poco intuitivo; con "il cologalitmo della pressione parziale di idrogeno puro che servirebbe per avere lo stesso potere ossidante o riducente per una soluzione neutra". In modo più particolareggiato e semplice possiamo immaginare che una soluzione X abbia un potere ossidante o riducente con il valore convenzionale Y, prepareremo una soluzione neutra di acqua distillata e faremo in modo di sollecitarla con idrogeno in modo che abbia lo stesso potere ossidante o riducente Y della soluzione precedente. Trovato la combinazione giusta proveremo misurare la pressione parziale di idrogeno che ci sarà voluto (è possibile usare anche ossigeno) il cologalitmo di quella pressione in atmosfere sarà il valore rH. La scala inizia da zero poiché 0 = -log PH2 dove la pressione parziale del gas idrogeno è uguale ad 1 atm, la totalità della pres-sione, quindi nel sistema sussiste la saturazione di idrogeno con il conseguente massimo potere riducente, mentre alla pressione parziale minima di idrogeno 10-42 atm si ha la massima pressio-ne parziale dell'ossigeno ~1 atm. Al di sotto o al di sopra di questo range si ha la decomposizio-ne dell'acqua, rispettivamente in idrogeno H2O + e- ® ½ H2 + OH- e in ossigeno H2O ® ½ O2 + 2H+ + 2e- Ovviamente le tre unità di misure descritte sono relazionate tra loro secondo formule specifiche, tuttavia si preferisce di gran lunga usare un altro metodo molto più semplice e veloce, conoscen-do almeno due di queste unità se ne può dedurre la terza attraverso il monogramma di DE LE-SCOEUR di seguito riportata; ovviamente con le moderne tecnologie è possibile misurare le tre variabili in tempo reale, ma data la rara necessità di avere a disposizione una misura automatica dell'rH, si preferisce calcolarla a mano. Sapere l'rH del sistema che si ha di fronte è molto utile in molti campi della chimica, poiché mantenuto in un certo inter-vallo può favorire un buon prodotto, una buona lievitazione o una buona coltura batterica. È importante persino per la verifica dell'inquinamento del suo-lo e delle acque del sottosuolo, poiché solo a certi intervalli di rH e di pH si sviluppano alcuni microrganismi responsabili del cattivo odore (anaerobi, a mV < 50) o di altri fenomeni più o meno gradevoli (aerobi, mV > 200), tra i 50 mV ed i 200 mV vi sono invece microrganismi che sono detti facoltativi, cioè che possono essere aerobi o anaerobi secondo le loro necessità. Tra l'altro un valore di rH superiore a 25-27 indica acque pro-babilmente inquinate con prodotti chimici organici o biologici che sono al massimo del loro numero di ossidazione, spesso sono ioni SO42-, NO3-, CO2, Fe3+, Mn4+, mentre un valore mol-to basso (inferiore a 13-15) può indicare la messa in atto di un processo putrefattivo con conseguente presenza di acqua setti-ca, i batteri infatti richiedono molto ossigeno in questo tipo di processo.
