pH
El pH típicamente va de 0 (ácido) a 14
(básico) en disolución acuosa, e indica la acidez o la alcalinidad de una
solución.
Las letras pH son una abreviación de
"pondus hydrogenii", traducido como potencial de hidrógeno, y fueron
propuestas por Sorensen en 1909, que las introdujo para referirse a
concentraciones muy pequeñas de iones hidrógeno. Sorensen, por tanto, fue el
creador del concepto de pH, que se define como el logaritmo negativo de la actividad
de los iones hidrógeno en una solución:
pH = -log [H+]
A 25 ºC, el producto iónico del agua
pura es K w = [H+][OH-] = 10-14, por lo tanto:
log Kw = log [H+] + log [OH-]
-14 = log [H+] + log [OH-]
14 = -log [H+] - log [OH-]
pH + pOH = 14
Con lo que en un medio neutro [H+] =
[OH-] =10-7. Un medio ácido será aquel en el que [H+] > [OH-] y uno básico
aquel en el que [H+] < [OH-]. Es decir, en una solución ácida [H+] >10-7
y pH < 7, en una neutra [H+] = 10-7 y pH = 7 y en una básica [H+] < 10-7
y pH > 7.
El pH del suelo es importante porque las
plantas sólo pueden absorber los minerales disueltos en el agua, mientras que
la variación del pH modifica el grado de solubilidad de los minerales. Por
ejemplo, el aluminio y el manganeso son más solubles en el agua a un pH bajo, y
cuando esto ocurre, pueden ser absorbidos por las raíces, siendo tóxicos a
ciertas concentraciones. Por el contrario, determinadas sales minerales que son
esenciales para el desarrollo de las plantas, tal como el fosfato de calcio,
son menos solubles a un pH alto, lo que hace que estén menos disponibles para
ser absorbidos y nutrir las plantas.
También el pH del suelo afecta al
proceso de lixiviación de las sustancias nutritivas para las plantas. Un suelo
ácido tiene una capacidad menor de retención catiónica porque los iones
hidrógeno desplazan a los cationes como el de potasio y el de magnesio los
cuales son posteriormente lavados del suelo, disminuyendo la riqueza de
nutrientes disponibles. Por el contrario, en un suelo de pH neutro o básico los
iones de Ca+2, Na+ y K+ reemplazan a los H+.
El rango optimo del pH del suelo para el
crecimiento de la mayor parte de los vegetales es de 6 a 7 porque la mayor
parte de las sustancias nutritivas de las plantas están disponibles en este
intervalo. En algunos suelos, incluso con un pH natural de 8, pueden
obtenerse buenos rendimientos agropecuarios. Sin embargo, a partir de tal
umbral las producciones de los cultivos pueden mermar.
El pH del suelo influye en el desarrollo
de las plantas y a su vez el pH del suelo es afectado por los vegetales y otros
organismos. Por ejemplo, el intercambio catiónico realizado por las raíces de
las plantas reduce el valor del pH, la descomposición del humus produce
productos que pueden aumentar o disminuir el pH y la respiración celular de los
organismos edáficos que producen CO2 que pasa a H2CO3 generando H+ y una
posterior disminución del pH.
La propiedad química más importante en
un suelo destinado a cultivos, quizás sea la actividad de los iones hidrógeno.
La actividad de otros iones nutrientes depende del pH.
Los factores que afectan la medida de pH
son:
·
Contenido de agua o relación suelo / agua: cuanto más diluida es la
suspensión, mayor es el pH medido sea el suelo ácido o alcalino.
·
Desecación de la muestra: si la medición se hace en suspensiones obtenidas
con suelo seco al aire, el pH es diferente al obtenido con muestra que conserva
la humedad natural.
·
Sales solubles: el pH de la suspensión disminuye a medida que aumenta la
concentración de sales nutras como NaCl o CaSO4.
·
Presión de CO2: el aumento de la concentración de gas, hace disminuir el
pH. Por lo tanto deben especificarse las condiciones experimentales y
ambientales en que se realiza la determinación.
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