¿Cómo es que mi jabón de prelavado con pH 12 termina convirtiéndose en 10 o incluso menos una vez diluido?

Esta es una excelente pregunta que implica un proceso de dilución de dos pasos. El pH final de la mezcla depende fundamentalmente de la proporción de dilución de su cañón de espuma y su hidrolavadora, que puede variar considerablemente.

A continuación se presenta un desglose paso a paso de la química involucrada y una guía para encontrar el pH final.

Paso 1: pH de la solución dentro de la botella del cañón de espuma

Primero, calculamos el pH de la solución que has mezclado dentro del depósito del cañón de espuma.

• Estado inicial: Tiene una solución de limpieza con un pH de 12. Al ser una solución básica, es más fácil trabajar con la concentración de iones hidróxido, [OH⁻]. La relación entre el pH y el pOH es: $$pH+pOH=14$$ Entonces, el pOH inicial es: $$pOH=14-12=2$$ La concentración de iones hidróxido se calcula a partir del pOH: [ OH ​− ] = 1 0 − pOH = 1 0 −2 M (moles por litro)

• Primera dilución (en el frasco): Se diluyen 100 ml de esta solución con 900 ml de agua. Se asume que el agua es neutra (pH 7).

  • Volumen inicial (V₁): 100 ml
  • Concentración inicial (M₁): 1 0 −2 M
  • Volumen final (V₂): 100 ml + 900 ml = 1000 ml
  • Concentración final (M₂): ?

  Usando la fórmula de dilución METRO 1 V 1 = METRO 2 V 2 : METRO 2 = V 2 METRO 1 V 1 = 1000 ml ( 10 −2 M ) × ( 100 ml ) = 1 0 −3 M

• pH en la botella: Ahora convertimos esta nueva concentración nuevamente a pH.

  • Nuevo pOH: − registro​ ​10 ( [ OH − ]) = − registro​ ​10 ( 1 0 −3 ) = 3
  • Nuevo pH: $14-pOH=14-3=11$

Conclusión del paso 1: La solución dentro del depósito del cañón de espuma tiene un pH de 11.

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Paso 2: pH final después de la dilución con la hidrolavadora

Este es el paso crítico donde se debe hacer una suposición. Los cañones de espuma funcionan sifonando la solución concentrada de la botella y mezclándola con el chorro de agua a alta presión. La proporción de esta mezcla suele ser ajustable y es clave para el pH final.

Calculemos el pH final para algunas proporciones de dilución comunes. La proporción describe (partes de concentrado del cañón): (partes de agua de la hidrolimpiadora) .

Escenario A: Dilución baja (por ejemplo, proporción 1:10)

Esto significa que por cada parte de su solución de pH 11, la hidrolavadora agrega 10 partes de agua.

• Concentración inicial (M₁): 1 0 −3 M (del paso 1)
• Partes totales: 1 parte de solución + 10 partes de agua = 11 partes
• Concentración final (M₂): 11 10 −3 M ≈ 9.09 × 1 0 −5 M
• pOH final: − registro​ ​10 ( 9.09 × 1 0 −5 ) ≈ 4.04
• pH final: $14-4.04\approx \text{9.96}$

Escenario B: Dilución media (por ejemplo, proporción 1:30)

Por cada parte de su solución de pH 11, la hidrolavadora agrega 30 partes de agua.

• Concentración inicial (M₁): 1 0 −3 M
• Partes totales: 1 parte de solución + 30 partes de agua = 31 partes
• Concentración final (M₂): 31 10 −3 M ≈ 3.23 × 1 0 −5 M
• pOH final: − registro​ ​10 ( 3.23 × 1 0 −5 ) ≈ 4.49
• pH final: $14-4.49\approx \text{9.51}$

Escenario C: Alta dilución (por ejemplo, proporción 1:100)

Por cada parte de su solución de pH 11, la hidrolavadora agrega 100 partes de agua.

• Concentración inicial (M₁): 1 0 −3 M
• Partes totales: 1 parte de solución + 100 partes de agua = 101 partes
• Concentración final (M₂): 101 10 −3 M ≈ 9.9 × 1 0 −6 M
• pOH final: − registro​ ​10 ( 9.9 × 1 0 −6 ) ≈ 5.00
• pH final: $14-5.00=\text{9.00}$

Resumen

El pH final de la espuma rociada desde su hidrolavadora no es un valor único, sino que depende completamente de la configuración de su cañón de espuma.

• La solución en su botella de cañón de espuma tiene un pH de 11 .
• El pH final de la espuma aplicada a la superficie probablemente estará entre 9 y 10 , que sigue siendo alcalino y efectivo para la limpieza, pero mucho más seguro para las superficies que la solución original de pH 12.

Para encontrar el pH exacto, debe determinar la proporción de dilución de su cañón de espuma, que puede encontrar en su manual de usuario o realizando una prueba simple (por ejemplo, ver cuánta agua necesita pasar por la hidrolavadora para vaciar el depósito del cañón).