Uma importante análise físico-química, o valor de pH pode ser entendido como a atividade dos íons hidrogênio presentes em uma solução aquosa. Os valores podem variar em limites amplos. Pulando uma simples, porém complexa, explicação matemática de como se chega ao famoso valor de pH, vamos direto ao que interessa. Quanto maior o valor de pH, menor é a concentração de íon hidrogênio na solução. Da mesma forma, quanto menor o valor de pH, maior é a concentração de íon hidrogênio na solução (mais ácido). Uma das maneiras mais antigas de se identificar o pH é por meio de indicadores que alteram a cor da solução conforme a faixa de pH. Mas o meio mais preciso de se realizar a leitura do pH de uma solução é com o uso de um pHmetro (peagâmetro ou peagômetro).
Para ajudar a esclarecer algumas dúvidas comuns sobre pHmetros, conversei com Diretor de Engenharia da Gehaka, Alexandre Fernandes.
Como funciona o pHmetro
A determinação do pH em um pHmetro é potenciométrica, feita pela medição da diferença de potencial entre dois eletrodos adequados, imersos na solução analisada. Um desses eletrodos é sensível aos íons hidrogênio enquanto o outro é um eletrodo de referência, de potencial constante, em contato com a solução tampão.
Os aparelhos utilizados comercialmente para determinar o pH são instrumentos potenciométicos capazes de reproduzir valores correspondentes a 0,02 unidades de pH. A escala pode ser calibrada em mV ou em unidades correspondentes de pH.
Como as medidas de pH são sensíveis a variações de térmica, os pHmetros são equipados com sensores que realizam o ajuste eletrônico de temperatura.
Calibração do pHmetro
Usualmente o eletrodo fica imerso em solução de cloreto de potássio 3M (KCl). Para realizar a aferição do pHmetro, deve-se retirar o eletrodo da solução de KCl, lavá-lo com jatos de água destilada e enxugá-lo com papel. Em seguida, deve-se imergir o eletrodo na solução tampão de referência, verificando-se a temperatura em que se vai operar.
Entre as soluções tampão mais utilizadas para calibrar um pHmetro estão Tetraoxalato de potássio 0,05M (pH 1,68); Biftalato de potássio 0,05M (pH 4,01); Fosfato equimolar (pH 6,86); Tetraborato de sódio 0,01M (pH 9,18); Hidróxido de cálcio saturado a 25°C (pH 12,45) e Carbonato de sódio (pH 10,07).
Se não houver precisão nas medidas, verificar possíveis danos nos eletrodos e trocá-los.
Cuidados com o pHmetro
Aproveitei a oportunidade para fazer algumas perguntas ao Alexandre Fernandes da Gehaka e ele respondeu. Algumas são dúvidas bem corriqueiras de quem trabalha em laboratório de Controle de Qualidade ou Pesquisa & Desenvolvimento. Veja só:
O pHmetro deve ser calibrado diariamente? Não é necessário calibrar o pHmetro diariamente. Isso depende do quanto a medida do pH é crítica no processo e também a intensidade do uso do pHmetro. No entanto, ele recomenda calibrar o instrumento em uso, no mínimo, uma vez por semana.
Todos os eletrodos são iguais? Basicamente, oferecemos dois tipos de eletrodos: (1) Gel, com junção anular, adequado para géis e emulsões; robusto, porém com tempo de resposta maior; e (2) Recarregável, adequado para soluções aquosas, com tempo de resposta menor.
Depois de terminar a leitura, o eletrodo pode ficar fora da solução? Ele pode ficar seco? Não deve ficar seco. Após finalizar a medição, lavar o eletrodo com água e colocá-lo na solução de repouso (KCl 3M).
O pHmetro deve ficar em modo stand-by entre uma leitura e outra? Não é necessário, pois isso não provoca nenhum tipo de desgaste ou perda de performance.
É mesmo recomendado ter um pHmetro para análises ácidas e outro para análises alcalinas? Não há necessidade de ter dois, mas seria uma boa prática medir em uma batelada as soluções ácidas e depois as básicas porque o eletrodo precisa de tempo na mudança de pH ácido para básico, ou vice-versa. Até se ambientar ao novo pH, pode ter um tempo de resposta mais longo.
Qual a melhor forma de fazer a limpeza do eletrodo entre uma análise e outra? Lavá-lo generosamente com jatos de água deionizada em uma pisseta.
Como é feita a “limpeza profunda” do eletrodo? De quanto em quanto tempo é necessária? Quando o tempo de resposta ou o ganho do eletrodo chegar a 80%, pode indicar entupimento da junção ou fim da vida do eletrodo. O uso de pepsina para contaminação orgânica ou outras soluções pode dar uma sobrevida ao eletrodo. Nesses casos, procurar assistência técnica é o mais recomendado.
Qual modelo de pHmetro utilizar?
Há no mercado uma infinidade de pHmetros e o mais importante é selecionar o que mais se adequa à sua rotina: em qual faixa de pH ele opera; qual a sensibilidade; se também realiza medidas de milivoltagem e oxidorredução (ORP); etc. Converse bastante com o pessoal técnico das empresas que comercializam equipamentos e se informe bem antes de comprar. Pode ser que o mais barato ou o mais caro não sejam o melhor para a sua rotina de trabalho.
A Gehaka lançou recentemente o pHmetro digital microprocessado modelo PG3000, que opera em uma faixa de medição de pH de -2 a 20 com sensibilidade de até três casas decimais. Também possui compensação automática de temperatura que varia da faixa de 10°C a 120°C. As medidas de milivoltagem e oxidorredução (ORP) variam de -2.000 a +2.000 mV, com divisão de 0,1mV. Possui também display de OLED de alta resolução que oferece alto brilho e contraste, possibilitando a leitura do instrumento em qualquer ambiente com qualquer tipo de luminosidade e em qualquer ângulo de visão. Os registros de medição também são em números grandes e legíveis, facilitando a rotina do laboratório. Para saber mais sobre o pHmetro PG3000 da Gehaka, visite o site do fabricante clicando aqui.
