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Ulises y la Ciencia

Desde abril de 1995, el profesor Ulises nos ha ido contando los fundamentos de la ciencia. Inspirado por las aventuras de su ilustre antepasado, el protagonista de la Odisea, la voz de Ulises nos invita a visitar mundos fascinantes, sólo comprendidos a la luz de los avances científicos. Con un lenguaje sencillo pero de forma rigurosa, quincenalmente nos cuenta una historia. Un guión de Ángel Rodríguez Lozano.

El ácido y el huevo.

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Los ácidos son sustancias imprescindibles en los procesos químicos que soportan la vida, pero, como todo, su acción debe mantenerse dentro de un equilibrio estricto, de otra forma no serían posibles los procesos vitales. Ulises, junto a su sobrina María, nos ofrece hoy un ejemplo magnífico de lo que pueden hacer estas sustancias: explica cómo eliminar la cáscara de un huevo de gallina simplemente bañándolo en vinagre (rico en ácido acético).

Un ácido es una sustancia que aporta átomos de hidrógeno (H) que han perdido su único electrón y están cargados eléctricamente (iones). En contraposición a ellos, las bases suelen liberar bloques formados por un hidrógeno y un oxígeno (OH) unidos entre sí y con un electrón de más, por eso tienen carga negativa. La proporción que hay de unos y de otros es la que nos dice si una sustancia es ácida – tiene más hidrógenos libres-, o básica –si ganan los grupos con carga negativa. Los químicos suelen medir esa proporción con un número al que los franceses denominaron inicialmente Pouvoir Hydrogène o “poder del hidrógeno”. Para abreviar, ahora se utilizan sólo las iniciales: pH.

El pH es un número curioso porque se calcula de tal manera que nos confunde. Si tomamos un vaso de agua pura, por ejemplo, algunas de sus moléculas, muy pocas, se rompen dando lugar a un átomo de hidrógeno libre y un grupo OH. No quiero poner de los nervios a nadie que tenga alergia a los logaritmos así que me limitaré a decir que, en ese caso, el pH es 7. El número 7 indica que no es “ni chicha ni limoná”, o sea, ni ácido ni base. Cuando al agua se le añaden unas gotas de limón – el limón es rico en ácido cítrico -, el número de hidrógenos libres aumenta y su proporción es mayor. Tendremos una solución ácida y su pH tendrá un valor menor que 7, es decir, a mayor proporción de H, menor número de pH, ¡ya les decía yo que confunde!. He aquí un conjunto de ácidos y su valor de pH para que se hagan una idea:
Acido Clorhídrico tiene pH=0,
Jugos gástricos 1
Jugo de limón 2,3
Vinagre 2,5
Vino 3,5
Jugo de tomate 4,1
Café 5
Lluvia ácida 5,6
Orina 6
Agua de lluvia 6,5
Leche 6,6
Agua destilada 7

Si por el contrario, al agua le añadimos unas gotas de amoniaco, del que se utiliza para la limpieza, éste aportará grupos OH y deslizará la balanza hacia el otro lado. Tendremos una solución básica y su pH será mayor de 7. He aquí unos ejemplos comunes de bases y su pH.

Sangre 7,4
Levadura 8,4
Pasta de dientes 9,9
Agua de cal 11
Amoniaco doméstico 11,9
Hidróxido de sodio 14

El pH en los seres vivos

Casi toda la química de los seres vivos tiene lugar a un pH entre 6 y 8. Son excepciones notables los procesos químicos del estómago de los humanos y de otros animales que tienen un pH alrededor de 2. Un trabajo esencial en el funcionamiento del organismo de un ser vivo consiste en mantener el pH constante porque influye en gran medida en la tasa de reacciones químicas de la vida. Por esa razón, nuestro cuerpo utiliza “vigilantes” que se encargan de mantener el pH en valores estables. El principal vigilante del torrente sanguíneo en los humanos es el ácido carbónico (H2CO3 ), un componente muy versátil porque reacciona según las circunstancias, unas veces cede hidrógenos para aumentar la acidez y otras los captura para bajarla. El control del pH de la sangre se vuelve más riguroso por el hecho de que el H2CO3 está en equilibrio con el CO2 disuelto en ella. En el estómago, las células parietales producen ácido clorhídrico (HCl) que convierte el jugo gástrico en extremadamente ácido (1,5<pH<2,5) ¿Para qué? Para matar las bacterias. La sensación de ardor que se siente al vomitar se debe a esa acidez.

El pH del suelo.

Afecta a la capacidad para retener minerales y a la solubilidad de ciertos nutrientes. El calcio, por ejemplo, es más soluble a medida que sube el pH y, por lo tanto, está más disponible para las plantas, el hierro en cambio se vuelve menos disponible a medida que el pH sube. Los cultivos como la alfalfa o el trébol requieren mucho calcio y solo crecen en suelos básicos. Los rododendros y las azaleas, necesitan más hierro y, por los tanto, crecen en suelos ácidos. Es un delicado equilibrio.

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