Com o estudo ácido-base desenvolvido por Arrhenius, se fez necessário à implementação de uma escala para poder medir o pH, através do conceito de concentração do íon hidrogênio na solução, auxiliado por uma operação matemática determinando assim em valores numéricos o valor do pH.
Usando-se como ponto neutro a água pura cuja concentração é sete (nem ácida nem básica) para se determinar o pH usa-se a expressão matemática, em que [H+] é a concentração, em mol/L, de hidrogênio.
pH= - log [H+]
A partir do resultado obtido verifica-se se o valor é acima de 7 sendo pH básico ou abaixo de 7 sendo pH ácido. Sendo apenas comum essas medidas para substâncias não muito concentradas, pois a escala vai de 0-14, quando a solução é muito concentrada os valores dão abaixo de zero ou acima de 14.
Mas para tornar mais práticos os estudos e trabalhos e a fim de facilitar a identificação do pH das substâncias (em decorrência de uma possível deficiência de dados para efetuar o calculo de pH) foram desenvolvidos diferentes indicadores ácido-base, são substancias que alteram sua cor original quando expostos as diferenças de pH.
Sendo talvez o mais difundido, o indicador universal que é uma mistura de vários indicadores, é constituído de uma tabela de cores que vão do vermelho escuro (ácido) ao roxo (alcalino-básico), passando por todas as cores e valores de pH, e fitas de um papel de constituição especial, que quando emergido em uma substancia de pH desconhecido altera sua cor original para a cor que indica o pH, tendo um valor mais exato quando comparado à tabela.
O papel tornassol é um tipo especial de papel desenvolvido semelhante ao que acompanha o indicador universal, mas não possui tabela de comparação, pois seus resultados possíveis são apenas dois, sendo róseo para substancia ácida e vermelho para substancia básica, não sendo capaz de indicar o valor numérico do pH da substancia.
Existe um método mais preciso, é o chamado peagâmetro, consiste em uma maquina especializada em medir o pH de substancias fornecendo valores mais exatos.
Até agora usamos exemplos de indicadores feitos de materiais sólidos como o caso do papel tornassol e o peagâmetro, mas também podem ser usadas substancias liquidas (orgânicas) para indicar se uma substancia é acida ou básica.
É o caso da fenolftaleina que quando adicionada em meio alcalino (básico) se torna rosa carmim, ou se a substancia for de natureza ácida ou neutra ela permanece incolor a substancia.
Em alguns casos podendo ser usada para fazer a neutralização da substancia, através da titulação adiciona-se um neutralizante (se a substancia em questão for acida adiciona-se uma base ou vice-versa) ate que haja o ponto de viragem (neutralização), se a substancia estiver rosa carmim quando neutralizada ficara incolor, ou se a substancia estiver incolor seu ponto de viragem se dará quando a substancia atingir o tom rosa carmim.
Outra substancia com esta característica é o alaranjado de metila ou “metil orange” que quando adicionado a substancia sendo ela básica adquire a coloração amarelada, e se a substancia em questão for ácida será de um tom avermelhado. Também podendo ser utilizado para identificar a neutralização da substancia.
Sendo estas as mais usuais maneiras de se medir o pH de uma substância sendo de maneira precisa em valores ou para determinação de fontes alcalinas ou acidas, sendo o medidor universal, papel tornassol, peagâmetro, fenolftaleina e o alaranjado de metila (metil orange), os principais.
Fontes: Química - Eduardo Fleury Mortimer e Andréa Horta Machado Biblioteca da Escola em Casa - Química