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La nevrosi della scienza e la riforma del pH
post pubblicato in diario, il 8 novembre 2010


Provate a chiedere ad un qualsiasi cittadino italiano cos’è il pH: il 95% non saprà rispondere.

Se siete fortunati e vi imbattete in un chimico, infermiere o addirittura in un medico vi diranno che il pH serve a misurare la scala di acidità o basicità di una soluzione che è neutra a pH 7.

Però questa definizione non è sufficiente, perché il numero 7 non spiega niente e addirittura si va nella completa confusione quando ci viene spiegato che con l’aumentare dell’acidità il pH diminuisce e viceversa (vedere la tabella nella parte sinistra).

 


 Sostanza                             pH                                              nH                            n  molec. di H2O ogni H+

 

Il pH è una scala di misura dell'acidità di una soluzione acquosa.

Il termine "pH" fu introdotto nel 1909 dal chimico danese Søren Sørensen

 

 


 

Quindi traducendo questa formula in italiano si ha che il pH è il logaritmo negativo (o l’inverso del logaritmo in base 10) della concentrazione molare degli idrogenioni in un litro di acqua distillata.

Ma cos’è la concentrazione molare in un litro?

Bisogna dire che in chimica si usa fare così: si prende una grammomolecola di una sostanza, la si mette in un contenitore e si aggiunge acqua distillata fino ad arrivare ad un litro.

Schematicamente da adesso in poi si intende che un litro di acqua distillata pesa circa 1000 grammi (quindi scrivere millilitri o grammi è pressocché un sinonimo dal punto di vista della massa).

Quindi si prendono 18 grammi di acqua e se ne aggiungono altri 982 per arrivare ad un litro.

Per i chimici solo facendo così si può dire che la concentrazione molare per litro dell’idrogenione è 10 elevato alla -7 e quindi che il pH = 7 (nell’acqua distillata a 25°C).

Questa definizione del pH non spiega niente: non dice quanti sono gli idrogenioni dissociati, né in un litro, né in una mole e per di più inverte il concetto di acidità con la progressione dell’indice.

Quindi non è colpa della gente se la definizione dell’acidità di una soluzione sia così astrusa, ma solo degli scienziati e più precisamente dei chimici: pigramente fin dall’inizio hanno accettato questo indice e seppure non significasse niente l’hanno lasciato così.

Per rendere più comprensibile il concetto sarebbe bastato dire: visto che in un litro d’acqua ci sono 55,5 moli di acqua (1000 grammi /18 grammi = 55,5), ogni idrogenione ha a che fare con 555 milioni di molecole d’acqua (10 alla 7  x 55,5 = 555 milioni: vedere tabella nella parte destra).

Siccome ogni mole di acqua contiene 6,022 x 10 alla 23  molecole di acqua (numero di Avogadro), possiamo dire che in ogni mole di acqua ci sono tanti  idrogenioni pari a: 

 

 

 

1,085 x 10 alla 15  cioè  1.085.000 miliardi di idrogenioni.

Semplificando si può dire che in ogni mole (18g o 18 millilitri) di soluzione acquosa:

a pH 7 ci sono circa 10 elevato alla 15 idrogenioni;

a pH 6 ci sono circa 10 elevato alla 16 idrogenioni;

a pH 5 ci sono circa 10 elevato alla 17 idrogenioni e così via

(Precisazione chimica: un idrogenione H+ rappresenta un protone che non può esistere da solo in una soluzione, quindi tutti i protoni che si formano in soluzione si combinano istantaneamente con l’H2O formando uno ione ossonio H3O+ .

 pH = -\log_{10} \left [ H_3O^+ \right ] = \log_{10} {\frac {1} {\left [ H_3O^+ \right ] }}

In questa nota si parlerà di idrogenione, ma in realtà è più corretto parlare di ione ossonio H3O+ ).

Quindi dovendo rifare adesso l’indice di acidità di una soluzione, qualsiasi scienziato assennato proporrebbe semplicemente log10(numH+) cioè l’esponente del numero di idrogenioni presenti in 18 millilitri di acqua.

Per l’acqua distillata log10(numH+)  = un milione di miliardi = 10 elevato alla 15 ;

quindi log(10 alla 15) = 15.

Per brevità scriviamo log10(numH+) = nH.

Finalmente adesso vediamo che questo 15 rappresenta qualcosa non essendo solo un indice come il 7 del pH: sono i 5 gruppi di 3 zeri che servono per scrivere 1.000.000.000.000.000 (un milione di miliardi).

Se questo numero vi impressiona vi rivelo che il debito pubblico italiano è pari a 3.583.000.000.000.000 (3 milioni e mezzo di miliardi delle vecchie lire - aggiornato al giugno 2010), più del triplo.

Tutti saprebbero dire che il numero 15 del nH  rappresenta il numero degli zeri dell’enorme numero di idrogenioni in una mole di acqua neutra e che aumentando tale numero di un fattore 10 si hanno gli effetti progressivi di acidità delle sostanze visibili in tabella (16, 17 ,18 ecc.).

Nella scienza bisognerebbe fare in modo che le unità di misura rappresentino qualcosa e siano capite dalla gente: considerato come funzionano le cose nel mondo è inutile proporre l’abolizione del pH e l’introduzione al suo posto del nH.

Comunque propongo la seguente regola pratica, per sapere l’nH cioè il log. del numero di H+ o H3O+ presenti in 18 millilitri di soluzione basta fare:    nH = 22 – pH


Con buona approssimazione il numero degli idrogenioni presenti in 18 ml  di soluzione è uguale a:

1,08  x 10nH


Fabio Marinelli - 2010-2011

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Laureato a Bologna. Mi affascina occuparmi come hobby della sociologia e filosofia, tenendo ben presenti i problemi della natura, che soffre oltremodo per la presenza asfissiante dell'uomo. Il mio ideale è trovare una forma di convivenza degli uomini che: 1) abolisca le guerre; 2) promuova uno sviluppo sostenibile; 3) trovi un equilibrio permanente con la natura del pianeta Terra; 4) ridistribuisca le risorse tra tutti gli abitanti del pianeta; 5) aumenti le risorse relative su scala mondiale, mediante diminuzione della popolazione con un rientro morbido sotto i 4 miliardi, prima della fine del petrolio. "Imagine there's no countries It isn't hard to do, Nothing to kill or die for And no religion too. Imagine all the people Living life in peace... You may say I'm a dreamer But I'm not the only one. I hope someday you'll join us And the world will be as one. Imagine no possessions, I wonder if you can, No need for greed or hunger A brotherhood of man. Imagine all the people Sharing all the world..." Imagine di John Lennon
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