pH da água

O pH da água é um parâmetro importante para determinação da qualidade dessa substância. Órgãos estatais costumam apresentar faixas de referência para o pH da água, como o Ministério da Saúde do Brasil, que indica valores de pH entre 6 e 9 para a água potável. O pH da água pode ser medido por aparelhos mais precisos, como pHmetros, assim como métodos menos precisos e mais indicativos, como as fitas de pH.

Leia também: Afinal, o que é pH?

Tópicos deste artigo

• 1 - Resumo sobre o pH da água
• 2 - Qual é o pH da água?
• 3 - pH da água potável
• 4 - Como medir o pH da água?
• 5 - Para que serve o pH da água?
• 6 - Escala de pH

Resumo sobre o pH da água

• O pH da água é um dos parâmetros de qualidade dessa substância.
• Segundo o Ministério da Saúde do Brasil, o pH da água potável deve estar entre 6 e 9.
• O pH da água é geralmente medido, com mais precisão, por pHmetros, embora também possa ser indicado através das fitas de pH.
• Oscilações de pH afetam diretamente o habitat e a integridade física dos seres aquáticos.
• Valores de pH fora do intervalo de referência podem causar diversos problemas para os seres vivos e, em casos mais extremos, até mesmo a mortandade.

Qual é o pH da água?

A água pura (destilada) possui, em uma temperatura de 25 °C, um pH igual a 7. Isso porque o pH é calculado pela expressão:

pH = −log[H⁺]

E, a 25 °C, a concentração de íons H⁺ na água pura, [H⁺], é igual a 10⁻⁷ mol/L. Esse valor deriva da expressão de autoionização da água:

H₂O ⇌ H⁺ + OH⁻

Para esse equilíbrio, a constante de ionização (K_w) é igual a 10⁻¹⁴ mol²∙L⁻², cuja expressão é:

K_w = [H⁺]∙[OH⁻]

Porém, diante da estequiometria do processo, para cada 1 mol de água, são formados 1 mol de íons H⁺ e 1 mol de íons OH⁻, na mesma proporção e sem distinção. Dessa forma, a concentração dos íons H⁺ e OH⁻ é igual quando o equilíbrio se estabelece. Assim:

K_w = [H⁺]∙[OH⁻]

K_w = [H⁺]²

[H⁺] = 10⁻⁷ mol/L

Assim, é possível calcular o pH da água nessas condições:

pH = −log[H⁺]

pH = −log(10⁻⁷)

pH = −(−7) × log10

pH = 7 × 1

pH = 7

pH da água potável

Segundo a Portaria GM/MS nº 888 de 4 de maio de 2021, água potável é a água que atenda ao padrão de potabilidade estabelecido pela referida Portaria e que não ofereça riscos à saúde. Ao se avaliar o padrão de potabilidade, vê-se que a água potável deve apresentar valores de pH entre 6 e 9.

Esses valores são muitos semelhantes aos observados pela Organização Mundial de Saúde (OMS), que avalia que o pH ótimo para a água deve estar entre 6,5 e 9,5, obviamente levando-se em conta a origem da água e também dos materiais dos equipamentos usados no sistema de distribuição de água. A OMS ainda observa que a maioria das águas potáveis apresenta uma faixa de pH entre 6,5 e 8,5.

Veja também: Quando podemos dizer que a água é potável?

Como medir o pH da água?

Em geral, o pH da água pode ser medido por dois métodos, os quais apresentamos a seguir.

• Utilizando um pHmetro de laboratório, que é o método mais preciso. Trata-se de um instrumento composto por um voltímetro ligado a dois eletrodos, os quais são imersos na solução com pH a ser determinado. Um dos eletrodos, que é o de referência, possui uma concentração constante de íons H⁺. Como a solução possui uma concentração diferente de íons H⁺, cria-se uma diferença de potencial entre os eletrodos que é proporcional ao pH, permitindo, assim, a leitura do valor. Existem versões portáteis de pHmetros, os quais podem ser levados para medição em campo.

• Utilizando uma fita de pH, que é um método menos preciso. As fitas de pH possuem pequenos quadrados coloridos, os quais, ao serem submersos na solução, mudam de cor de acordo com o pH da solução. O padrão de cores é comparado com o gabarito informado pelo fabricante, trazendo uma boa indicação do pH.

Para que serve o pH da água?

O pH da água é extremamente importante para os seres aquáticos, principalmente para seu desenvolvimento e crescimento adequado. Quando o pH fica distante da sua faixa adequada, os organismos podem se tornar fisiologicamente estressados. Além disso, a reprodução entre as espécies pode ser impactada, e, em alguns casos, os seres vivos ali presentes podem até mesmo morrer se o pH se distanciar significativamente do intervalo adequado para seu desenvolvimento.

No campo da qualidade dos corpos hídricos, um baixo pH (faixa ácida) pode ajudar a dissolver elementos e compostos tóxicos a partir de sedimentos presentes na água, os quais poderão ser absorvidos por plantas e por animais. As variações de pH também alteram os níveis de nutrientes para as plantas, como fosfato, amônia, ferro e outros elementos traço.

A tabela a seguir traz alguns efeitos percebidos por conta de baixo pH (água ácida) e alto pH (água alcalina).

Confira também: O que são os indicadores ácido-base?

Escala de pH

A escala de pH é uma faixa numérica que varia de 0 a 14 e mede a concentração de íons de hidrogênio (H⁺) em uma solução. Os valores de pH dependem da temperatura do meio. No caso da água, por exemplo, a cada 25 °C, o seu valor varia de 0,45. Contudo, a principal escala apresentada é a medida aos 25 °C, que varia de 0 a 14.

Os valores de pH que estão entre 0 e 7 são considerados dentro da faixa ácida. Já quando o valor de pH é igual a 7, então dizemos que o meio é neutro. Por fim, se o valor de pH fica entre 7 e 14, então classificamos o meio como básico (ou alcalino).

Fontes

ADDY, Kelly; GREEN, Linda; HERRON, Elizabeth. pH and Alkalinity. Kingston: University of Rhode Island, 2004.

ATKINS, P.; JONES, L.; LAVERMAN, L. Princípios de Química: Questionando a vida e o meio ambiente. 7. ed. Porto Alegre: Bookman, 2018.

UNITED STATES. Environmental Protection Agency. pH. Washington, DC: EPA, [202-?]. (CADDIS: Causal Analysis/Diagnosis Decision Information System). Disponível em: https://www.epa.gov/caddis/ph.

WORLD HEALTH ORGANIZATION. pH in Drinking-water: background document for development of WHO Guidelines for Drinking-water Quality. Genebra: WHO, 2022. Disponível em: https://cdn.who.int/media/docs/default-source/wash-documents/wash-chemicals/ph.pdf.