#26- La chimica e gli strumenti scientifici

Il pH-metro è uno strumento scientifico riconducibile, come già spiegato negli step precedenti, a tante discipline: il suo utilizzo più importante,  però, è nell'ambito della chimica. Lo strumento preso in esame, infatti, non fa altro che misurare il livello di pH in una sostanza liquida, ed il concetto di pH deriva esso stesso dalla chimica.

Il pH-metro, infatti, misura il carattere acido o basico delle soluzioni prese in esame. Si fa particolare attenzione ai livelli di ioni idrogeno (H+) ed agli ioni ossidrile (OH-). 

H2O ⇔ H+ + OH-

• se (H+) e (OH-) si equivalgono, si avrà una soluzione neutra;
• se gli ioni ossidrile prevalgono, si avrà una soluzione basica (pH>7);
• se gli ioni idrogeno prevalgono, si avrà una soluzione acida (pH<7);

Il concetto di pH e la sua misurazione sono alla base della Chimica Organica ed Inorganica. E' collegabile anche all'Elettrochimica, in particolare nel concetto di cella elettrochimica: Il pH infatti causa variazioni nelle stesse.

Notare che H + partecipa alla semireazione. Pertanto, la concentrazione di H + (e quindi il pH) influenzerà il potenziale di riduzione. Il potenziale standard è definito dove [H +] = 1 M, o a pH = 0. Chiaramente, i potenziali misurati a pH biologicamente rilevanti non sono potenziali standard.

https://webassign.net/question_assets/ncsugenchem202labv1/lab_10/manual.pdf

https://hanna.it/che-cose-il-ph

https://library.weschool.com/lezione/ionizzazione-acqua-calcolo-ph-acido-basico-neutro-3579.html

#24- Le parole nella storia

 

evoluzione del termine piaccametro dal 1800 ad oggi.

E' interessante notare come il termine sia comparso in Italia subito dopo la fine della Seconda Guerra Mondiale, a quasi 15 anni dalla sua creazione, avvenuta negli Stati Uniti. Questo dato ci porta a pensare che il nostro strumento possa avere svolto una funzione rilevante per gli Italiani nel conflitto mondiale.

https://books.google.com/ngrams/graph?content=piaccametro&year_start=1800&year_end=2019&corpus=22&smoothing=3

evoluzione del termine pH-meter in America, dal 1800 ad oggi.

Ho voluto studiare l'evoluzione del termine americano per capire se ci fossero differenze con la diffusione avvenuta in Italia. Effettivamente, il termine "pH-meter", in America, è stato menzionato circa 15 anni prima, quindi molto vicino alla data di creazione del nostro strumento scientifico, avvenuta proprio negli USA. 

https://books.google.com/ngrams/graph?content=pH-meter&year_start=1800&year_end=2019&corpus=17&smoothing=3

Evoluzione e comparazione dei termini "pH-meter" e "Beckman" in America dal 1900 ad oggi.

Rimanendo sempre negli USA, ho deciso di mettere a confronto il nome dello strumento ed il cognome del suo creatore, Arnold Beckman, per capire se l'invenzione avesse portato ad un aumento di notorietà. A mia sorpresa, si può notare come i due termini siano tra loro molto lontani in termini statistici: Arnold Beckman, infatti, è stato nominato molto più frequentemente della sua scoperta, anche se ha avuto una decrescita quasi esponenziale dagli anni 2000 in poi.

https://books.google.com/ngrams/graph?content=pH-meter%2C+Beckman&year_start=1900&year_end=2019&corpus=17&smoothing=3

Evoluzione e confronto dei termini "pH-metro" e "cartina tornasole" in Italia dal 1900 ad oggi.

Tornando in Italia, ho voluto mettere a confronto i due strumenti principali per la misurazione del pH, "il pH-metro" e la "cartina tornasole". I risultati evidenziano come il primo abbia avuto una maggiore notorietà tra gli anni '50 (con un picco intorno al '68) e la fine degli anni '80. La cartina tornasole, invece, ha raggiunto il pH-metro alla fine degli anni '80 fino ad avere prima una crescita esponenziale intorno al 2005, con una successiva decrescita altrettanto importante negli anni immediatamente successivi.

https://books.google.com/ngrams/graph?content=pH-metro%2C+cartina+tornasole&year_start=1900&year_end=2019&corpus=22&smoothing=3

#22- Un manuale d'uso

Il funzionamento del pH-metro è regolato da diversi step, che possono essere di tipo preliminare (es. la preparazione dello strumento), sia di tipo effettivo (durante il vero e proprio utilizzo).

La prima cosa da fare è l'accensione: il pH-metro, infatti,  prima di poter essere utilizzato, deve riscaldarsi, per una media di circa trenta minuti. Durante quest'attesa, si può procedere a pulire e disinfettare l'elettrodo di vetro (con acqua distillata e acido cloridrico).

La prossima mossa da attuare è la preparazione delle soluzioni tampone: una neutra, ed una con pH simile alla soluzione da esaminare. In questa fase è importante che le due soluzioni tampone raggiungano la stessa temperatura. 

Il prossimo passo è quello di misurare le 3 soluzioni: in primis, la soluzione tampone neutra, successivamente la soluzione tampone simile a quella presa in esame, ed infine quest'ultima, ricordandosi di disinfettare per bene l'elettrodo tra una misurazione e l'altra.

Allego link del manuale d'uso e schema con gli step principali di questa operazione.

https://www.wikihow.it/Calibrare-e-Usare-un-pHmetro

#21- Nei fumetti

 Il pH-metro è presente in un fumetto intitolato ErCcComics, nel racconto intitolato "Something in the Water" (trad.italiano "Qualcosa nell'acqua"). Questo  fumetto racconta di alcuni ricercatori in visita in Kenya. Il motivo principale che li aveva spinti fin lì era studiare il comportamento dell'acqua del posto. Comportamento che poteva essere studiato grazie all'uso del nostro strumento scientifico.

Il link per leggere l'intero capitolo è il seguente:

https://erccomics.com/comics/something-in-the-water/10

pH-metro in "Something in the water"

#20- Il marchio

Il pH-metro, come già spiegato nel capitolo dedicato ai "Costruttori"(step 11), è nato grazie alla grande mente di Arnold Beckman. Il marchio dell'azienda, da lui successivamente aperta, ha rappresentato per molti anni un collegamento diretto all'oggetto, incarnando in se il nome dell'inventore dello strumento preso in considerazione ed anche di uno dei suoi maggiori produttori.

Marchio della Beckman Instruments, Inc. fino al 1998.

Il marchio dell'azienda, come già accennato, cambiò nel 1998 a causa del cambio di nome della proprietà in Beckman Coulter.

Un pH-metro di ultima generazione appare anche nel marchio di un prodotto chiamato Oxyguard.

Essa si occupa principalmente di produrre elementi utili per lo studio dei liquidi, dal misuratore di ossigeno a quello del pH.

simbolo di Oxyguard.

https://www.google.com/search?q=ph+meter+brandmark&tbm=isch&ved=2ahUKEwiTtc_T04_tAhVTNewKHYdgDrQQ2-cCegQIABAA&oq=ph+meter+brandmark&gs_lcp=CgNpbWcQA1CeFVieFWD2FmgAcAB4AIABWIgBWJIBATGYAQCgAQGqAQtnd3Mtd2l6LWltZ8ABAQ&sclient=img&ei=PPG2X5OnCNPqsAeHwbmgCw&bih=568&biw=1366#imgrc=JTrcrW97EIaHaM

#15- I numeri

 

I numeri nella storia del pH-metro:

• 1936: Anno dell'invenzione del pH-metro da parte di Beckman;

• 444: numero di articoli venduti al primo anno di commercializzazione del prodotto.

• 195: il prezzo iniziale (in dollari americani del tempo) del primo modello di pH-metro.

Numeri Tecnici del pH-metro:

• -2,000/20,000: range di misura del pH;

• 0,002: intervallo di accuratezza della misurazione;

• 2000: numero di punti memorizzabili con data e ora;

• 800: le ore di autonomia della batteria.

https://www.acdm.it/images/documenti/265-00-Scheda%20tecnica%20pH-metro-ionometro%20Orion%20STAR%20A214.pdf

https://en.wikipedia.org/wiki/Arnold_Orville_Beckman

#03- Il glossario

 Il Glossario

Il pH-metro è costituito da una sonda (un elettrodo a vetro) collegata ad un dispositivo elettronico che raccoglie il segnale della sonda, calcola il valore di pH corrispondente e lo rappresenta su un display.

Costituenti Specifici

• (1)Sonda;

• (2)Elettrodo a vetro;

• (3)Dispositivo elettronico;

• (4)Display;

(1)Sonda: Nome generico di varî strumenti, dispositivi o impianti usati per esplorazioni, perforazioni, coltivazioni minerarie, misurazioni fisiche, rilievi o altre operazioni di carattere scientifico e tecnico.