5.7.2.2.- Potencial Hidrógeno (pH)

El potencial hidrógeno (pH), es una medida de los iones de Hidrógeno (H⁺) libres en una sustancia. El pH se define como el logaritmo inverso de la concentración de iones de Hidrógeno en una solución acuosa. La formula del pH es: pH = Log 1/ (H⁺) = -Log (H⁺). En palabras más simples, el pH es la medida del grado de acidez de una sustancia.

Considerando que el agua es una molécula formada por Hidrogeno y Oxígeno, que se representa como H₂O, y que el Hidrógeno tiene valencia positiva (+) y el Oxígeno valencia negativa (=), al disociarse, nos da dos radicales, uno de Hidrógeno con carga positiva (H⁺) y el otro con carga negativa (OH^-), radical conocido como ion Hidróxido. Cuando en una solución existen más iones hidrógeno, el pH tiene a ser bajo o ácido, lo contrario ocurre cuando predominan los iones hidróxilo, que es cuando el pH es alto. Esto nos ayuda a entender la concentración de estos iones en una solución acuosa.

Una sustancia ácida es aquella que tiende a donar radicales o iones H⁺ a otras sustancias. Un ácido contiene gran cantidad de iones H⁺ libres. Una solución es alcalinas, también conocida como base, cuando tiende a aceptar radicales o iones H⁺. El jugo de limón es un buen ejemplo de una sustancia ácida, mientras la sal de mesa lo es de una sustancia con pH elevado.

Diversas sustancias, entre ellas algunos de los sustratos, tienen la capacidad de amortiguar los cambios bruscos de pH. A esta capacidad se le conoce como acción buffer. En esencia consiste en que cuando a un sustrato se le agrega algún producto químico que libere iones H⁺ o que estos sean generados por alguna reacción bioquímica, dichos iones son absorbidos por los coloides del sustrato. En general se maneja que entre mayor sea la capacidad de intercambio catiónico, mayor será la capacidad amortiguadora del sustrato. Un sustrato ideal es aquel que presenta una alta capacidad de amortiguar los cambios bruscos de pH.

La escala para medir el pH va de 0 a 14, siendo ácidas las sustancias con valores por debajo de 7 ya que presentan una mayor concentración de iones H⁺. Las sustancias alcalinas son las que presentan valores por arriba de 7, e indican que en ellas existe mayor concentración de iones OH^-. El pH neutro se presenta en aquellas sustancias con valores de 7 y ello significa que existe un balance entre los iones H⁺ y los iones o radicales OH^-. Como se puede constatar en la tabla del siguiente cuadro.

Fuente: Gostincar, 1998

Tabla 5.9. Relación de pH y pOH con la normalidad de soluciones alcalinas y ácidas

El agua de la lluvia y el agua destilada tienen pH neutro. El agua de riego presenta valores de pH en función del contenido de sales del subsuelo del cual se extrae.

El pH de los sustratos, antes de usarse, depende de las características químicas de los mismos, durante su uso se ven influenciados por el pH del agua empleada en el riego. En el siguiente cuadro se presenta una clasificación generan del pH, en la cual quedan comprendidos todos los valores de la escala usada para medirlo.

El pH afecta la capacidad de las raíces para absorber nutrientes y agua: Con el uso, al paso del tiempo, los productos químicos agregados como fertilizantes cambia el pH de los sustratos y se pueden presentar problemas de nutrición de las plantas. Si el pH no está en el rango apropiado la absorción de algunos nutrientes se bloquea o inhibe y las raíces no los pueden tomar, otros pueden volverse tóxicos. Por ello es conveniente mantener el pH dentro de un rango óptimo para la absorción de todos los nutrientes. Para evitar los desequilibrios que ello provoca debe medirse el pH de las soluciones en forma frecuente y neutralizar los cambios ocurridos ya sea bajando o subiendo su nivel, agregando algún tipo de ácido. Para bajar su nivel se agregan ácido nítrico (NO₃H), ácido sulfúrico (SO₄H₂) o ácido fosfórico (PO₄H₃). Cuando los que se requiere es aumentar el pH de una solución nutritiva se agrega hidróxido de potasio (KOH) o hidróxido de sodio (NaOH). En la hidroponía se dan las mejores condiciones para mantener constante el pH de la solución nutritiva, que en el cultivo en suelos (Burgueño, 2000).

Rango pH	Denominación
Inferior a 4.0	Extremadamente ácido
4.0 a 5.0	Muy fuertemente ácido
5.0 a 5.5	Fuertemente ácido
5.5. a 6.0	Moderadamente ácido
6.0 a 6.7	Ligeramente ácido
6.7 a 7.3	Rango neutro
7.0	Neutro
7.3 a 8.0	Débilmente alcalino
8.0 a 8.5	Moderadamente alcalino
8.5 a 9.0	Fuertemente alcalino
9.0 a 10.0	Muy fuertemente alcalino
Superior a 10.0	Extremadamente alcalino

Fuente: Gostincar (1998)

Tabla 5.10. Valores de pH y sus denominaciones

Fuente: Kuhns, 1985; citado por Landis, 1990.

Figura 5.4. Rangos de disponibilidad relativa de los nutrientes

En la figura anterior se establecen los rangos de pH en los que nutrientes están disponibles para las plantas, en suelos.

En dicha figura observamos que la disponibilidad relativa de nutrientes para las plantas, determinada por la banda más gruesa, es distinta en los suelos mineral comparada con la disponibilidad en los suelos orgánicas. En los primeros, la máxima disponibilidad se da con pH de 6.5, comparado con pH 5.5.para suelos orgánicos. El comportamiento del pH en sustratos, se asemeja más al comportamiento del mismo en suelos orgánicos.

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