Come misurare il pH dell’acqua con gli strumenti adatti?

La misurazione del pH dell’acqua può essere necessaria ad esempio quando si vuole rispondere alle esigenze di coltivazione di alcune piante, per monitorare il pH dell’acqua della piscina o dell’acquario e in altre situazioni in cui si richieda una data acidità. Il pH infatti è la misura dell’acidità di una soluzione.

Nello specifico l’acqua in natura è presente come una soluzione di minerali, composti organici e altre sostanze di origine artificiale o industriale che si sciolgono in essa. Sono disponibili diverse modalità e strumentazioni per misurare il pH che vedremo insieme.

Il valore del pH dell’acqua come varia e cosa rappresenta?

Il pH dell’acqua varia a seconda che si tratti di acqua pura, caratterizzata da un valore neutro o uguale a 7, a quella presente in natura, con un pH variabile a seconda delle sostanze in essa disciolte. Il pH misura la concentrazione degli acidi (ioni idrogeno H+) o delle basi (ioni idrossido OH-) in una soluzione acquosa. Il pH di una soluzione è acido quando H+>OH- , neutro quando H+=OH- e basico quando H+<OH-.

Nella scala del pH una soluzione è acida quando il 0<pH< 7, ovvero è compreso tra 0 e un valore minore di 7, è neutro quando pH = 7 ed è basica 7<pH<14, ovvero in un range maggiore di 7 fino a un massimo di 14. L’acqua che esce dai nostri rubinetti dal tuo rubinetto ad esempio viene prelevata da falde o altre fonti naturali e adeguatamente trattata e analizzata per diventare potabile, anche per quanto riguarda il suo valore di pH.

Nello specifico il valore di pH dell’acqua potabile per legge deve essere compreso nel range 6,5 – 9,5 (Decreto Legislativo 18/2023), con valori guida consigliati tra 6,5 – 8,5 (DPR 236/88). Tale range è stato stabilito perché assicura un sapore gradevole, un’adeguata trasparenza e un odore quasi impercettibile in sicurezza.

In particolare, oltre a un adeguato equilibrio tra le citate caratteristiche organolettiche dell’acqua, garantisce un’ottimale resistenza alla contaminazione batterica limitando il più possibile la presenza di alcuni metalli, come ad esempio l’Alluminio solubile in acqua a pH >10.

Quali strumenti si possono usare per misurare il pH dell’acqua

Gruppo CAP prevede un controllo continuo dell’acqua potabile erogata per garantirne la sicurezza. Nella bolletta si può conoscere il valore del pH dell’acqua che scorre dal proprio rubinetto leggendo la sua etichetta.

Il monitoraggio del pH dell'acqua da parte di Gruppo CAP viene eseguito attraverso sistemi di controllo molto accurati, posizionati in vari punti dell’acquedotto per garantire sempre l’erogazione in sicurezza.

Ma il pH dell’acqua si può misurare però anche a livello “amatoriale” con strumenti meno sofisticati ma abbastanza precisi per i propri scopi.

Cartina tornasole

Si tratta di una particolare cartina contenente reagenti che cambiano colore a seconda del pH della soluzione in cui vengono immersi. Si tratta di un metodo colorimetrico che rileva il pH in base al colore di viraggio della cartina che viene confrontato con una scala di riferimento.

Il colore in genere varia dall’arancione al giallo in soluzioni acide, diventa giallo-verde a pH 7 o neutro e sfuma verso le tonalità più scure del verde al blu e al violetto per evidenziare la basicità della soluzione. Sono facilissime da utilizzare ma presentano dei limiti. Devono essere stoccate con cura perché sono sensibili all’umidità e inoltre rivelano un valore approssimativo del pH, non una misurazione precisa in decimali.

Possono comunque essere utili per una rilevazione veloce del pH di una soluzione o, appunto, quando si deve monitorare un range. Ad esempio se una coltivazione ha bisogno di ferro il pH dell’acqua deve essere maggiore di 10. Inoltre possono anche essere utilizzati per un gioco istruttivo per bambini e ragazzi alla scoperta della chimica. Si possono infatti ottenere delle rivelazioni approssimative del:

• pH dell’acqua potabile tra 6,5 – 8,5
• pH dell’acqua minerale in bottiglia che è compreso fra 6 e 8 se naturale, leggermente inferiore se frizzante in seguito all’aggiunta di anidride carbonica e superiore a 7 se ricca di bicarbonati
• pH dell’acqua di mare che varia tra 7,5 e 8,5 a seconda del punto di prelievo
• pH dell’acqua della piscina che dovrebbe essere tra 7,2 e 7,6

Reagenti liquidi o pastiglie

Si tratta sempre di reagenti che colorano una soluzione in base al pH rilevato. Anche questi si basano su un test del pH di tipo colorimetrico e sono accompagnati da un cartoncino con una scala di colori di riferimento. Possono essere usati per monitorare il pH della piscina.

In tal caso però sono misure approssimative che devono essere sempre accompagnate da rivelazioni con strumenti più precisi. Infatti i reagenti, come con le cartine tornasole oltre a misurare in modo molto approssimativo il pH, sono sensibili all’umidità. Con i reagenti solidi o liquidi è ancora una volta assicurato un bel gioco educativo per bambini e ragazzi.

pH-metro o piaccametro

Il pH-metro è uno dei migliori strumenti di rilevazione del pH, preciso anche nella misurazione dei decimali del pH di una soluzione. Sono costituiti in generale da un elettrodo in vetro collegato a un elettrodo di riferimento. L’elettrodo in vetro a contatto con una soluzione è sensibile alle variazioni delle concentrazioni dello ione idrogeno (H+).

Queste generano all’interno dell’apparecchio una corrente proporzionale al pH. Il sistema quindi elabora la misurazione  e poi mostra nel display integrato all’apparecchio la misura del pH. In genere si tratta di strumenti elettronici che vanno sempre tarati prima della misurazione.

Sono disponibili diversi modelli precisi ed economici. Si tratta quindi dello strumento indicato per misure precise del pH, l’ideale per la rilevazione del pH caratteristico di alcune soluzioni. È il caso ad esempio dell’acqua ossigenata il cui pH varia da pura (pH 6,2) a quella di una soluzione diluita a 10 volumi (pH compreso tra 2,5 e 3,6) e a 130 volumi (pH compreso tra 2,5 e 5). Inoltre può essere utile per rilevare il pH dell’acqua per innaffiare alcuni tipi di coltivazioni.

Il pH di terreno e radice devono essere simili e quindi monitorando il pH dell’acqua usata per innaffiare la pianta si può ottimizzare la resa della pianta coltivata. Inoltre il pH-metro è lo strumento utilizzato spesso per controllare il pH della piscina e in altre situazioni.

Come modificare il pH dell’acqua dopo la sua misurazione

Una volta misurato il pH di una soluzione acquosa può essere necessario adeguarlo alle proprie esigenze aggiungendo un correttore del pH. Si tratta di una base debole o forte se la soluzione è acida o troppo acida, oppure di un acido altrettanto debole o forte se è troppo basica, e di un tampone se si vuole mantenere il pH regolare. La regolazione del pH della piscina è un esempio pratico alla portata di tutti.

L’acqua della piscina infatti va tenuta sotto controllo costantemente per evitare la formazione di alghe (sono queste ultime la risposta a chiunque sia sia mai chiesto perché l'acqua della piscina diventa verde), muffe o contaminazioni potenzialmente tossiche.

Ciò vale sia per una piscina olimpionica che per quelle fuori terra tanto in voga d’estate nei giardini di molte case. In entrambi i casi va aggiunto cloro per allontanare il pericolo di contaminazione dell’acqua e la formazione di alghe. Il cloro in soluzione si trasforma in ipoclorito che per essere attivo non deve dissociarsi.

L’ipoclorito si dissocia a un pH > 7,8-8 e il cloro in pratica non funziona, è come se lo buttassimo via per niente. Ecco perché il pH va mantenuto intorno al 7, massimo tra 7,2 e 7,6. Valori minori di pH potrebbero irritare mucose e occhi dei bagnanti. I correttori di pH per piscine ammessi dal Ministero della Salute sono acido cloridrico, acido solforico e bisolfato di sodio per abbassare il pH e l’idrossido di sodio in soluzione o il bicarbonato di sodio per abbassarla.

Adesso che conoscete meglio gli strumenti per la misurazione del pH dell’acqua, non vi resta che scegliere e testare lo strumento per misurare il pH dell’acqua più adatto al vostro scopo!