Unas veces hablamos sobre temas tan bonitos como la extracción de principios activos – casi mágicos – o de la utilización de vegetales en sus épocas de recolección, etc…luego hay otros temas que nos pueden resultar pesados, densos, etc. y pasamos sobre ellos de puntillas, pero la verdad es que son tan importantes que la industria gasta inmensas cantidades de dinero para solucionarlo y evidentemente, recuperar lo invertido. Esta vez nos toca uno de esos temas: la medición del pH que hemos visto en capítulos anteriores y ahora lo hacemos específicamente para un pHmetro en concreto y un electrodo de semisólidos.
Hemos hablado en anteriores ocasiones sobre la dificultad de obtener valores fiables de pH mediante la utilización de papelitos y pHmetros de uso general. Vamos a ver en este artículo como mediante un buen aparato y un electrodo apropiado se soluciona este problema.
Como quiera que se explica bastante extensamente en el vídeo-manual del pHmetro elegido, el PCE-228, no voy a escribir aquello que se puede ver y me limitaré a ampliar o comentar diferentes aspectos. Advierto que la duración del mismo ronda los 38 minutos.
Aspectos sencillos
Nada más tranquilizador que tener un buen aparato de medición, llamado a veces monitor del pHmetro, que tenga unos circuitos e integrados que sean capaces de transformar esas pequeñísimas corrientes eléctricas que las sustancias polares son capaces de generar y que se trasformen en valores de pH en una pantalla de manera precisa y fiable.
Para ello además deberemos de contar con un electrodo que tenga unas características especiales. Para nuestra cosmética casera necesitamos un electrodo de doble unión, pues en determinadas ocasiones, la presión, temperaturas altas y otros, hacen que el electrolito de referencia que normalmente circula hacia la muestra por una unión a través de un poro, se invierta el sentido y la muestra contamine el interior, cosa que se evita con la doble unión. Además un extremo en forma de punta penetrará con más facilidad que uno esférico en nuestras cremas disminuyendo con ello la presión sobre la unión.
Hay que tener en cuenta que por muy bueno que sea un aparato y un electrodo, jamás se mejorará la medición realizada a través de los líquidos de calibración. Hay líquidos corrientes de calibración y hay líquidos de laboratorio de más calidad que sirven como patrones para elaborar los primeros. A nosotros nos bastarán de los primeros y para este pHmetro deberán de ser de 7, 4 y 10 pH pues al hacer una calibración automática tiene dichos valores establecidos y el líquido tampón (buffer, líquido de calibración…es lo mismo) de 6,86 del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología USA no lo podremos usar. Necesitamos el de 7 y luego, al menos, el de 4, puesto que nuestras cremas van a situarse en el rango ácido (entorno al 5,5).
¿Cuando será necesario efectuar una calibración? Un uso continuado, unas sustancias más agresivas, un periodo de tiempo de inactividad largo,…pueden provocar resultados de la medición no correctos, el envejecimiento del sensor también influye, es por eso que durante la vida útil del electrodo podremos compensar esas deficiencias calibrando de nuevo.
¿Qué cosas evitaremos hacer con nuestro electrodo?
Utilizarlo con sustancias que estén a una temperatura fuera del rango de trabajo que es de 5 a 60ºC
No utilizarlo con sustancias que sean muy difíciles de limpiar por su especificidad como puedan ser grasas, ungüentos, ceras que no son polares y no se mide el pH en ellos (la industria utiliza medidores de pH para medir la cantidad de sustancias polares que se producen por ejemplo en los aceites tras varias fritadas en los restaurantes).
No utilizarlo con carnes por el mismo motivo que antes, las proteínas que se adhieren al mismo necesitan de productos de limpieza específicos y caros.
No dejar secar el líquido de mantenimiento de la botella de protección de la punta, si no se tiene líquido de mantenimiento serviría el de calibración 4 pH
No frotarlo con papel para secarlo, después de los enguajes, con una agitación es suficiente.
No se si podría ser este el caso, pero si se producen depósitos externos de sales es algo normal que se disuelve en agua fácilmente.
Limpieza: tras consultar con varios laboratorios no he podido llegar a un acuerdo a la hora de como limpiar el electrodo, el fabricante se inclina por el uso generoso de agua con algo de presión, para seguir con una agitación en agua destilada e inmersión en el líquido de mantenimiento. Así lo hice yo tras 5 muestras y cinco procesos y comprobación de la medición con líquido de calibrar que no ofreció error.
Otros laboratorios ofrecen su solución de limpieza general en botellas cuyos precios oscilan entre los 16,50 y 40 euros. Acabado con líquido mantenimiento.
Otro sugiere el uso de agitación en etanol, inmersión en líquido detergente y enguaje con agua destilada y acabado con líquido de mantenimiento.
Aspectos avanzados
Dos temas a destacar, uno sería la posibilidad de utilización del pHmetro con electrodos REDOX donde se mide la transformación que ha habido en procesos de oxidación y reducción (ORP) y se convierte en energía eléctrica recogida con un electrodo que usa metales nobles para dicha tarea para no interferir en el resultado. El de la fotografía es el HAMILTON Polyplast con electrodo de platino. Será difícil encontrar aplicación para este tipo de electrodo en la cosmética casera que pueda justificar su altísimo precio.
Grabación de un proceso continuado de medición de pH
Una de las caraterísticas que posee el PCE-228 es su conexionado con algún ordenador para transferir datos. Esta trasferencia se puede hacer mediante un cable con el estandar RS232 y un software especial.
Sin embargo este modelo nos ofrece otra posibilidad mucho más sencilla si quisieramos aprovecharnos de su funcionalidad y es la grabación de datos como son el número de la toma, fecha, tiempo, pH y temperatura de manera automática y en formato de hoja de cálculo.
En el vídeo se utiliza a modo de demostración la capacidad de registro con una emulsión sometida al monitoreo del electrodo de emulsiones y la sonda de temperatura por un periodo breve de tiempo, el resultado es este:
Esta imagen es una captura de parte de la hoja de cálculo (Excel) donde se han añadido algunas observaciones en amarillo, se efectuaron 115 mediciones a intervalos de 10 segundos con una parada provocada y una agitación para su análisis a un 25% del proceso.
La principal conclusión, aunque repetiré el proceso en varias ocasiones, es la poca o nula variación del pH por efecto de la temperatura que prácticamente limitaré su uso para futuras calibraciónes .
Puede que nunca necesitéis esta función pero a mi ya se me está ocurriendo un experimento. Os dejo el vídeo y espero no haberos cansado.
Bibliografía
Errores en la medición del pH. Hanna Instruments
http://medidordeph.com/blog/2014/08/limpieza-almacenamiento-y-cuidado-de-electrodos-de-ph/
Instituto nacional de estándares y tecnología USA NIST
Teoría del electrodo redox http://www.crison.it/pdfs/03/crison_3_1.pdf
El hardware de la cosmetica casera 