Senso della misura: cos'è il pH?

Si sente disquisire del pH definendolo una misura convenzionale .

Una misura convenzionale è una misura "artificiosa" determinata dall'uomo per misurare qualcosa, una lunghezza, un peso, un volume ecc.

La definizione originale del metro basata sulle dimensioni della Terra viene fatta risalire al 1791, stabilita dall'Accademia delle scienze francese come 1/10 000 000 della distanza tra polo nord ed equatore, lungo la superficie terrestre, calcolata sul meridiano di Parigi.

Nel 1795 la Francia adottò il metro come unità di misura ufficiale, ma l'incertezza nella misurazione della distanza portò il Bureau international des poids et mesures (BIPM) a ridefinire nel 1889 il metro come la distanza tra due linee incise su una barra campione di platino-iridio conservata a Sèvres presso Parigi.

Nel 1983 la XVII Conferenza generale di pesi e misure definì il metro come la distanza percorsa dalla luce nel vuoto in 1/299 792 458 di secondo (cioè la velocità della luce nel vuoto venne definita essere 299 792 458 metri al secondo). Poiché si ritiene che la velocità della luce nel vuoto sia la stessa ovunque, questa definizione è più accurata e riproducibile della definizione basata sulla misurazione della circonferenza della Terra o della lunghezza di una specifica barra di metallo.

"Definì il metro" significa che decise che quello fosse il metro, quindi è una misura convenzionale, come prima lo furono il palmo, il cubito, la parasanga di Senofonte.

Tutte le misure convenzionali si esprimono con un simbolo, che definisce che sistema viene applicato, dal momento che non esiste solo il sistema internazionale (SI) che usa metri, grammi, litri, e gradi Celsius, ma anche quello sassone che usa piedi, pollici, pinte, galloni, once e gradi Fahrenheit.

Quindi se io dico che sono alto tot, devo specificare se sono altro 1,82 m o 6 ft (piedi) e il mio peso sarà 60 kg o 135 lbs (libbre)

Il pH non è affatto una misura convenzionale: avete mai visto un'unita di misura dopo il numero?

NO.

Perchè è un numero puro o numero adimensionale, cioè è il risultato di un prodotto o di un rapporto di quantità dimensionali di riferimento, in modo tale che il risultato sia privo di dimensione.

Quindi è il risultato di un'operazione matematica e non ha proprio niente di convenzionale.

Chiarito questo, vediamo di capire cosa indica il valore del pH.

Il termine "pH" fu introdotto nel 1909 dal chimico danese Søren Sørensen, dove p sta per operatore matematico e H per concentrazione di ioni idrogeno.

Il valore di pH può essere rilevato solo in una soluzione acquosa, perchè è la concentrazione di ioni idrogeni presenti nella soluzione acquosa.

Ad essere precisi, è il cologaritmo (logaritmo negativo) base 10 della concentrazione di ioni idrogeno (più correttamente ioni ossonio, H₃O^-), presenti in una soluzione acquosa, espressa in moli/litro.

Il risultato di questo calcolo dà valori compresi fra 0 (massima acidità) e 14 (massima basicità o più correttamente minima acidità). 

Facendo il calcolo relativo all'acqua pura a 25°, il risultato è 7, ed è definito pH neutro.

Perchè il pH è così variabile?

Perchè indica il comportamento di un acido o di una base, a una determinata concentrazione, quando vengono sciolti nell'acqua e quindi sottoposti al processo di idrolisi, cioè di "scissione".

Esistono acidi forti, cioè che si "scompongono" completamente, ad esempio l'acido cloridrico HCL che si scinde completamente in H⁺ e Cl^-, quindi ha tanto idrogeno libero che concorre a dare il risultato di pH.

Ci sono poi acidi deboli, ad esempio l'acido carbonico, H₂CO³ che perde solo un idrogeno diventando H⁺ e HCO^3-, quindi di tutto il suo corredo di idrogeni, ne perde solo uno e solo questo concorre a determinare il pH.

C'è un calcolo per stabilire quanto idrogeno si trova libero nella soluzione acquosa, perchè ogni acido si dissocia secondo una costante di dissociazione basta su un calcolo.

Data la reazione di dissociazione di un generico acido HA:

la costante (Ka) di dissociazione acida corrispondente viene calcolata come

Naturalmente tutto questo vale anche per le basi, si comportano allo stesso modo, danno anche loro un valore di pH, naturalmente sarà il valore si scala da 7 a 14.

Come misuro il pH:

Per via elettrica, con il pHmetro (che si legge piaccametro e non Fmetro, sentita anche questa, eh) che è uno strumento elettronico presente in tutti i laboratori, anche i più scrausi.

Oppure per via chimica, con il metodo degli indicatori, che sono sostanze che cambiano colore in funzione dell'acidità della soluzione con cui viene a contatto, tipica applicazione è la cartina al tornasole, che però danno un valore di massima, non certo preciso come il Phmetro elettronico.

Il pH nei cosmetici

I diversi distretti corporei hanno pH differente: ad esempio il sangue ha un pH 7,4, i succhi gastrici 1-2, il pH vaginale varia con l'età e va dal 7 dell'età prepuberale e in menopausa, al 4,5 in età fertile, al 3,5 in gravidanza.

Il pH della pelle è 5,5: questo significa che non è affatto neutro come dicono alcuni claims pubblicitari, dal momento che pH neutro è 7.

Più corretto definire un cosmetico a pH fisiologico, cioè a pH 5,5, che è il giusto pH per la maggior parte dei cosmetici.

E' il motivo per cui il sapone a barra, ricco di soda e quindi a pH 9-10 non è poi il mezzo migliore per lavarsi, tantomeno le parti intime, dove è opportuno utilizzare invece un detergente a pH 4-4,5.

Se il pH della pelle è 5,5, è ovvio che il cosmetico non possa avere un valore di pH che si discosti molto: il rischio è un'esfoliazione, tipica dei prodotti contenete alfa-idrossiacidi, che possono avere un pH anche 3-3,5 o un'irritazione, tipica di prodotti troppo acidi o anche troppo basici.

Insomma, la pelle reagisce bene agli insulti esterni, ma ha dei limiti: applicare un prodotto con pH sbagliato può fare molti danni.

Per curiostà, il pH della Coca cola è 2,5.