E’ spesso molto importante conoscere il pH dell’acqua che usi in laboratorio, per assicurarti che il pH delle soluzioni che stai usando sia nell’intervallo ottimale per i tuoi esperimenti.
Controllare accuratamente il pH è importante in una vasta gamma di attività di laboratorio, dai saggi enzimatici, le reazioni chimiche e le analisi analitiche alla creazione di tamponi, soluzioni e mezzi di coltura cellulare; in ogni caso, mantenere un pH stabile e riproducibile può essere vitale per risultati accurati.
Tuttavia, quando ci si accinge a determinare il pH della propria acqua pura, si può scoprire che questo è in realtà più complesso di quanto ci si possa aspettare.
No ‘Contaminanti’, No pH?
Ok, il titolo sopra non è esattamente vero… il pH è una misura di acidità o alcalinità, determinata dallo stato di dissociazione di numerose molecole. A causa della natura stessa dell’acqua ultrapura, non si può semplicemente valutare il pH con un elettrodo da laboratorio generico, che rileva gli ioni nell’acqua per determinare il pH. L’acqua pura contiene un livello basso e instabile di ioni, rendendo la lettura dell’elettrodo inaffidabile – basta una parte per miliardo (ppb) di H+ o 150 ppb di CO2 per spostare il pH.
Una soluzione davvero sensibile! Il pH dell’acqua ultrapura sarà facilmente influenzato dalla CO2 presente nell’aria che si diffonde nella soluzione. Qualsiasi traccia di acido o di base nel vostro contenitore di campionamento avrà anche un effetto, così come qualsiasi contaminazione nei buffer di calibrazione dell’elettrodo pH stesso. Come tale, la determinazione del pH dell’acqua ultrapura non fornisce alcuna informazione pratica reale. Per aggirare questo problema, abbiamo bisogno di un sostituto per misurare il pH.
La soluzione indiretta
Il fatto che l’acqua pura contenga livelli così bassi di ioni è in realtà la risposta a questo problema. Conducibilità e resistività sono misure del flusso di elettroni attraverso il fluido, ed entrambi possono essere direttamente correlati alla concentrazione di ioni nella soluzione. Come il pH si sposta oltre 7,0, la resistività (il reciproco della conducibilità) diminuisce (vedi sotto) permettendoci di prevedere l’intervallo di pH della soluzione.
A una resistività di 18,2 MΩ.cm sappiamo che l’acqua è a pH 7,0. Questa conoscenza può essere usata per stimare l’intervallo di pH a qualsiasi valore di resistività, per esempio, una soluzione con una resistività di 5 MΩ.cm deve avere un pH nell’intervallo 6.3-7.8.
Come ottenere letture corrette del pH
L’uso di sonde pH convenzionali o cartine tornasole/pH non darà risultati affidabili quando si valuta il vero pH dell’acqua ad alta purezza. L’uso di una misura alternativa come la resistività supera questo problema intrinseco: l’acqua ultrapura con una resistività di 18,2 MΩ.cm fornisce un modo affidabile per garantire che l’acqua sia molto vicina al pH 7,0. Questo significa che puoi valutare il pH della tua acqua, senza rischiare la contaminazione o generare risultati imprecisi dall’uso degli elettrodi tradizionali.