El pH es una medida de la concentración de iones de hidrógeno en solución. La mayoría de las reacciones bioquímicas y químicas son sensibles al pH, lo que hace que la medición precisa del pH y la preparación de tampones sean un requisito previo para obtener resultados reproducibles.

El Electrodo de pH

El electrodo de pH estándar es un electrodo combinado que contiene una membrana de vidrio que desarrolla un potencial proporcional a la actividad de los iones de hidrógeno. Este potencial se mide frente a un electrodo de referencia interno. El medidor convierte el voltaje en una lectura de pH.

Para una medición precisa, calibre el electrodo diariamente con al menos dos tampones (típicamente pH 4.0, 7.0 y 10.0). La pendiente de calibración debe estar entre el 95–102% de la pendiente nernstiana teórica (59.16 mV/pH a 25 °C).

Cuidado del Electrodo

Almacene los electrodos en solución de almacenamiento o tampón pH 4 — nunca en agua destilada, que lixivia iones de la membrana de vidrio. Si la respuesta se vuelve lenta, limpie el electrodo con HCl 0.1 M seguido de NaOH 0.1 M, luego enjuague y recalibre.

Al medir, agite la solución suavemente y permita que la lectura se estabilice. La temperatura afecta tanto la respuesta del electrodo como el equilibrio del tampón — mida siempre a la misma temperatura que los tampones de calibración o use un medidor con compensación automática de temperatura.

Teoría de Tampones

Un tampón resiste cambios de pH al contener un ácido débil y su base conjugada. La ecuación de Henderson-Hasselbalch describe la relación:

pH = pKa + log([A⁻]/[HA])

El tampón es más efectivo dentro de ±1 unidad de pH de su pKa. Para máxima capacidad, las concentraciones del ácido y la base conjugada deben ser aproximadamente iguales.

Tampones de Laboratorio Comunes

• Fosfato (pKa₂ ≈ 7.2): ampliamente utilizado para ensayos biológicos pero puede precipitar con cationes divalentes.
• Tris (pKa ≈ 8.07 a 25 °C): común en biología molecular; su pH depende fuertemente de la temperatura (ΔpKa/°C ≈ −0.028).
• HEPES (pKa ≈ 7.55): un tampón Good con unión metálica mínima, ideal para cultivo celular.
• Acetato (pKa ≈ 4.76): utilizado para extracción de ADN y cromatografía.
• Citrato (pKa ≈ 3.13, 4.76, 6.40): útil en un amplio rango ácido.

Preparación de un Tampón

Pese la masa calculada del agente tamponador, disuelva en aproximadamente el 80% del volumen final de agua destilada, ajuste el pH con HCl o NaOH mientras agita, luego lleve al volumen final. Ajuste siempre el pH a la temperatura de trabajo y confirme el pH después de llevar a volumen.