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Tradizionalmente, il pH è definito come il negativo del logaritmo in base 10 dell’attività (leggi concentrazione, per semplicità) degli ioni idronio in una soluzione acquosa, cioè,
dove l’attività è una forma corretta della concentrazione molare. Dettagli a parte, il pH ci permette di rappresentare, sulla stessa scala, valori di concentrazione di questo ione che possono differire fino a 14 ordini di grandezza.
In chimica e biologia, la scala del pH viene utilizzata per misurare il livello di acidità o basicità di una soluzione acquosa rispetto all’acqua pura, considerata neutra. Il punto di riferimento della scala (il punto neutro) è definito in termini di equilibrio dell’autoprotolisi dell’acqua, che è dato dalla seguente equazione chimica:
In una soluzione neutra, come nel caso dell’acqua pura, esiste una concentrazione equivalente di ioni idrossido (OH – ) e idronio (H 3 O + ) , il cui valore è 10 -7 M, corrispondente a un pH di 7.
Come si vede tutto ciò che riguarda il pH, dalla sua definizione in termini di concentrazione dello ione idronio (che è presente solo nell’acqua), alla definizione del punto medio della scala o punto di neutralità, è stabilito esclusivamente per l’acqua o per soluzioni acquose di diversi soluti.
Il pH dell’olio vegetale
Quanto detto nei paragrafi precedenti significa che, se volessimo parlare di pH dell’olio vegetale , dovremmo necessariamente fare riferimento al pH di una soluzione di olio vegetale in acqua. Tuttavia, l’olio vegetale è insolubile in acqua, quindi non è possibile preparare soluzioni acquose di quel soluto. Lo stesso si può dire degli oli minerali e di qualsiasi altra sostanza non idrosolubile. Di conseguenza l’olio vegetale non ha pH, o meglio non ha senso parlare di pH dell’olio vegetale (o di qualsiasi altro olio) poiché questo concetto, visto in senso tradizionale, non esiste in assenza di acqua.
Si potrebbe sostenere che nessun soluto è assolutamente insolubile in un solvente e che anche una minuscola quantità di olio potrebbe eventualmente dissolversi in acqua. Se così fosse, la concentrazione sarebbe così bassa che sarebbe quasi impossibile distinguerla dal pH neutro di 7.
pH, numero di acidità e acidi grassi liberi nell’olio vegetale
È opportuno fare una piccola precisazione. Il motivo per cui molte persone si chiedono quale sia il pH dell’olio vegetale, anche se questo non ha senso chimico, è perché gli oli commestibili, come gli oli vegetali, sono costituiti principalmente da esteri di acidi grassi chiamati trigliceridi e da acidi grassi liberi (quelli cioè, non sono esterificati).
Uno dei parametri di qualità di un olio commestibile è il suo indice di acidità, che è correlato alla proporzione di acidi grassi liberi che contiene. Il numero di acidità si riferisce alla quantità di KOH in milligrammi necessaria per neutralizzare tutti gli acidi grassi liberi presenti in un olio. Maggiore è l’indice di acidità, peggiore è la qualità dell’olio.
A causa dell’ovvia relazione tra pH e acidità delle soluzioni acquose, è naturale che la maggior parte delle persone cerchi una relazione simile tra il “numero di acidità” dell’olio vegetale e il pH, anche se non hanno assolutamente nulla a che fare l’uno con l’altro.
Il “pH” dell’olio in altre scale di acidità
Il fatto che a una sostanza come l’olio vegetale non possa essere assegnato un livello di acidità (leggi pH) in soluzione acquosa non significa che l’olio vegetale manchi di acidità. Significa semplicemente che la scala del pH non è adeguata per misurare detta acidità, tanto meno per poter confrontare l’acidità dell’olio vegetale con quella di altre sostanze chimiche.
In considerazione di ciò, sono state stabilite scale di acidità equivalenti al pH, ma per altri solventi come il dimetilsolfossido o l’acetonitrile, per citarne solo due. In questi casi sono stati proposti equilibri di autoprotolisi simili a quelli dell’acqua e scale di acidità simili a quella del pH, ma in termini di concentrazione degli ioni di detti solventi anziché dello ione idronio.
In questi casi, invece di una scala che va da 0 a 14 (che è il valore di pK W ), la scala di acidità viene stabilita in base al pK a del solvente, quindi ad ogni solvente è associata una propria scala. In questi casi è possibile trovare un solvente per il quale sia stata stabilita una scala di acidità simile e che sia in grado di sciogliere l’olio vegetale. Anche se non si chiamerebbe pH né potrebbe essere paragonato ai valori della scala del pH in acqua, avrebbe un valore per il livello di acidità dell’olio vegetale.
Una scala di pH universale
Domande come qual è il pH dell’olio possono sembrare basilari, ma chimici e fisico-chimici le hanno poste da quando nel 1887 fu definito cos’è un acido e cos’è una base; e per di più, il dibattito è ancora in corso. Non più tardi del 2010, l’idea di una scala unificata del pH applicabile non solo alle soluzioni acquose e alle soluzioni in altri solventi, ma anche allo stato gassoso e allo stato solido, sistemi in cui il pH tradizionale non è nulla, è stata pubblicata in un rivista scientifica riconosciuta Deve fare.
Quindi la prossima volta che qualcuno ti chiede qual è il pH dell’olio che vuole sembrare intelligente e farti cadere in una piccola trappola, chiedi loro a quale delle scale di pH si riferiscono.
Riferimenti
- Himmel, D., Goll, SK, Leito, I., & Krossing, I. (2010). Una scala di pH unificata per tutte le fasi. Angewandte Chemie International Edition, 49(38), 6885–6888. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/anie.201000252
- Rodríguez, A., Ruiz L., Santoyo, S., Miranda, V. (2016). Determinazione dell’indice di acidità e dell’acidità totale di cinque maionesi . Estratto da http://www.fcb.uanl.mx/IDCyTA/files/volume1/2/10/146.pdf
- Kardash, E., Tur’yan (2005). Determinazione del valore di acidità negli oli vegetali mediante titolazione indiretta in mezzo acquoso-alcolico . Croatica Chemica Acta 78(1):99-103 Estratto da https://www.researchgate.net/publication/279556165_Acid_Value_Determination_in_Vegetable_Oils_by_Indirect_Titration_in_Aqueous-alcohol_Media Kuselman (1998). Determinazione pH-metrica del valore di acidità degli oli vegetali senza titolazione. GIORNALE DELL’AOAC INTERNATIONAL VOL. 81, n. 4, 1998.