¿Qué es el pH?

El pH es una medida de la acidez o de la alcalinidad de una disolución acuosa. En térmicos químicos, hace referencia a la concentración de iones hidrógeno (también llamados protones o hidrogeniones) que hay en una disolución. Este término de pH se definió en 1909 por el químico Søren Peter Lauritz Sørensen como el logaritmo negativo de la concentración de iones de hidrógeno. Su fórmula es la siguiente:

pH = -log[H⁺]

Se estableció una escala de pH que va de 0 a 14, siendo el 7 el valor neutro. Un valor por debajo del 7 significa que la disolución es ácida y un valor por encima de 7 significa que la disolución es alcalina. Y cuanto más bajo o más alto sea ese valor, más ácida o alcalina será la disolución.

Por ejemplo:

Un pH=7 significa que la disolución es neutra, -log[10⁻⁷]

Un pH=6 significa que la disolución es ácida, –log[10⁻⁶]

Un pH=3 significa que la disolución es todavía más ácida, -log[10⁻³]

Y lo mismo ocurre con los pHs por encima de 7. Una disolución con pH=11 indicará que es más alcalina que una disolución de pH= 8.

Para las plantas, muy rara vez nos va a interesar alcalinizar el agua de riego. Como mucho, nos interesa acidificarla, y aun así tampoco es algo necesario como veremos en otra entrada. Pero como hay gente que no puede conseguir los productos adecuados, no les va a quedar otra que acidular el agua de riego.

Esto se consigue de una manera muy fácil y solo basta con añadir sustancias ácidas a esa agua. Existen dos tipos diferentes de ácidos: los ácidos fuertes y los ácidos débiles. Los ácidos fuertes son aquellos ácidos que se ionizan completamente al añadirlos a una disolución y liberan protones siguiendo esta ecuación:

Ácido → Anión ácido + H⁺

Aquí tenemos el ácido clorhídrico (HCl) que se disocia completamente en iones Cl^- y H⁺

Los ácidos fuertes son: ácido yodhídrico, ácido bromhídrico, ácido perclórico, ácido clorhídrico (agua fuerte o Salfumán), ácido sulfúrico, ácido p-toluenosulfónico y el ácido nítrico. Estos ácidos bajan muchísimo el pH con muy cantidad que se añada (a lo mejor un par de gotas por cada litro) y no se suelen conseguir fácilmente a nivel doméstico. Además, tienen el inconveniente de que resultan muy corrosivos y podemos matar las plantas en un momento si añadimos la cantidad incorrecta.

En cambio, un ácido débil es aquel que se ioniza parcialmente al añadirlo a una disolución y solo libera una cierta cantidad de protones. En este caso tendríamos un mezcladillo de ácido, aniones ácidos y protones en la disolución. Este grupo se incluyen todos aquellos ácidos que no están en el grupo de los ácidos fuertes y son por ejemplo: el ácido cítrico, el ácido láctico, el ácido acético (vinagre), etc. Los ácidos débiles aportan protones a la disolución, pero también son capaces de aceptarlos (de ahí la flecha con doble dirección). Su ecuación sería diferente:

Ácido ⇆ Anión ácido + H⁺

Aquí vemos el ácido acético (vinagre) en disolución. Es un ácido débil y podemos ver cómo algunas moléculas están ionizadas y otras no.

Para los ácidos débiles se suele omitir la reacción completa con el agua en la que el protón liberado se combina con una molécula de agua para formar un ion oxonio o hidronio (H₃O⁺), tal como se ve en la siguiente ecuación:

Ácido + H₂O ⇆ Anión ácido + H₃O⁺

Para los ácidos débiles existe una constante de disociación ácida (llamada pKa) que nos indica el grado o la propensión que tiene ese ácido para disociarse en un anión ácido y un protón. Esa constante es diferente para cada ácido y además también varía en función de la concentración de ácido que haya en el agua y de la temperatura ambiental.

Existen tablas y fórmulas para calcular la constante de disociación ácida, pero me la voy a saltar para no profundizar tanto. Nos quedaremos con que el valor de pKa es inversamente proporcional al pH. De modo que, un valor alto de pKa nos indica que ese ácido está muy disociado y, por lo tanto, el valor de pH será más bajo (libera más cantidad de protones). Un ácido fuerte tendrá un valor de pKa muy alto, cercano a infinito por definición, y su pH será muy bajo. Un ácido débil tendrá un valor de pKa bajo (entre -0,5 y 10, en general) y su pH también será bajo, pero no tan bajo como si fuera un ácido fuerte.

Hasta ahora os hablé de los ácidos, pero en el caso de las bases ocurre lo mismo, aunque hay que pensarlo todo al revés. Las bases no liberan iones hidrógeno, sino que liberan grupos OH^- y su "pH" (que ahora es pOH) se calcula en función de la concentración de esos grupos OH^-.

pOH = -log[OH^-]

También hay bases fuertes y bases débiles. Las bases fuertes son el hidróxido de sodio (la sosa), el hidróxido de potasa (la potasa) y el hidróxido de litio. Las demás bases son todas débiles: jabón, lejía, cal, etc.

Y también hay una constante de basicidad (llamada pKb en vez de pKa) que nos indica el grado o predisposición que tiene esa base para asociarse con una molécula de agua y formar un ion positivo y un OH siguiendo esta ecuación:

Base + H₂O ⇆ Ion base positivo + OH^-

Lo que finalmente nos interesa de todo esto es que pH + pOH = 14

Cuando tengamos agua con un pH alcalino, la podremos neutralizar añadiendo un ácido como muestra la siguiente ecuación:

Ácido + Base → Sal + Agua

¿Os fijáis cómo se forma aún más agua en la disolución? Eso ocurre porque el ácido libera un ion hidrógeno como vimos antes (H^-) y la base libera un ión OH- y cuando se combinan estos dos iones, se forma una molécula de H₂O.

El resultado de la Sal en la ecuación no quiere decir que se forme sal de mesa, que además sería tóxica para las plantas, sino que esa sal es una sal química que dependerá del ácido y de la base que estén reaccionando. Por ejemplo, una disolución de:

Ácido acético + Hidróxido de sodio → Acetato de sodio + Agua

Ácido cítrico + Hidróxido de potasio → Acetato de potasio + Agua

Hablar del pH es un tema muy complejo que daría para varios libros. Obviamente, no me estoy metiendo a ese nivel y solo estoy dando unas pinceladas por encima y saltándome muchísimas teorías y muchos casos particulares y muchas excepciones, pero quise dar un par de nociones para que se pueda entender la práctica, que al final es lo que nos interesa. Y lo que nos interesa es que si nuestra agua de riego es muy alcalina, puede ser conveniente neutralizarla un poco añadiéndole unas gotas de vinagre o ácido cítrico para neutralizar algunos de sus componentes para que no dificulten la absorción de nutrientes a través de las raíces.

Tampoco quiero confundiros porque con esto no estoy diciendo que las plantas acidófilas necesiten riegos con agua acidulada, ni que se tengan que plantar en sustratos ácidos, ni que se tengan que utilizar abonos especiales para plantas acidófilas, así que no os preocupéis. Esta entrada sé que puede ser un poco densa de entender, pero me servirá de contexto para otras entradas en donde hablaré de la absorción de nutrientes y de cómo se puede favorecer su absorción.