Refratômetro e pH-metro

Olá, navegante! Hoje é dia de falarmos de mais instrumentos oceanográficos. Para isso, relembraremos dois conceitos: salinidade e potencial hidrogeniônico (ou pH).

Você, interessado no mundo da oceanografia, muito provavelmente já tem uma ótima noção do que sejam essas duas coisas, não é mesmo? De qualquer modo, bora puxar da memória.

Em relação à salinidade, é importante não confundirmos sal com o sal de cozinha. O sal de cozinha é um mineral formado essencialmente por cloreto de sódio (NaCl). Esse composto químico faz parte do sal presente nos oceanos, mas não é o único. A verdade é que os oceanos têm praticamente todos os elementos químicos presentes na tabela periódica. Mas, então, como definir salinidade? Trata-se, de modo bem simples, da quantidade total de sólidos dissolvidos na água do mar. Convencionou-se que se pegarmos um quilograma de água do mar, secarmos a água a 480°C, oxidarmos toda a matéria orgânica presente e substituirmos todos os brometos e iodetos por quantidades equivalentes de cloreto, bem como convertermos todos os carbonatos em óxidos, então o que teremos é a salinidade.  Considerando-se essa definição de salinidade, a unidade empregada é a de ppm (partes por mil). Há, no entanto, uma definição de salinidade que estabelece uma relação entre salinidade e condutividade, numa Escala Prática de Salinidade, e, nesse caso, a salinidade é dada como uma razão e, portanto, torna-se adimensional.

Ok. Mas e qual a utilidade de sabermos qual a salinidade da água? Se você tem aquário, com certeza sabe que os organismos estão adaptados para condições específicas de salinidade, alguns suportam grandes variações de salinidade (organismos eurihalinos) e podem transitar, por exemplo,  nas diferentes porções de um estuário, onde a salinidade é muito baixa no alto estuário e vai tornando-se gradativamente maior conforme se avança para a região propriamente marinha. Há outros organismos que vivem em áreas específicas dos estuários ou somente em áreas marinhas e que não sobrevivem a grandes variações de salinidade (organismos estenohalinos). Mas além da importância da salinidade para a biota, esse fator, juntamente com a temperatura e a pressão, é que irá determinar a densidade da água. E a densidade da água está diretamente associada com a formação das massas de águas.

Existem aparelhos digitais excelentes para a medição da salinidade, mas falaremos de alguns deles em outro momento. Hoje, vou falar do refratômetro, um aparelho de mão, super simples, e que tem como princípio básico a refração da luz, daí seu nome. Sabemos que a luz refrata nos cristais, certo? Consequentemente refrata em cristais de sal. Logo, a salinidade será diretamente proporcional à refração da luz nos cristais de sal presentes na água. Quanto mais cristais, maior a refração da luz, portanto, maior a salinidade. A precisão de um refratômetro não é exatamente ideal, variando em torno de 0,2, mas permite uma estimativa muito bacana. E é um aparelhinho super fácil de usar: abrimos a tampinha, lavamos a janela com água destilada, secamos com um papel bem macio, colocamos a amostra de água sobre a janela, olhamos contra a luz para realizarmos a leitura e pronto. Para guardar o aparelho, repetimos a operação de lavar com água destilada e secar a janela. Fácil mesmo.

Refratômetro de salinidade. (Fonte da imagem aqui)

O potencial hidrogeniônico é outro fator extremamente importante para o estudo dos oceanos e de toda a água de nosso planeta.  O pH é um índice da acidez, da neutralidade e da alcalinidade do meio. Esse índice varia de 0 a 14. O pH neutro é o 7. Abaixo disso, temos um meio ácido, acima disso, um básico ou alcalino. O pH corresponde ao logaritmo negativo da concentração de íons hidrogênio (H⁺), de maneira que quanto mais desses íons, menor o valor do pH.

Você muito provavelmente já deve ter ouvido falar da acidificação dos oceanos que tem levado ao branqueamento e potencial morte dos corais. Essa acidificação corresponde justamente à diminuição do pH (lembrando que o meio ácido possui pH inferior a 7). Essa diminuição do pH está relacionada ao aumento de íons hidrogênio livres na água, o que se dá por conta do aumento da absorção de CO₂ pelos oceanos. Quanto mais CO₂ na atmosfera, maior essa absorção pelos oceanos e, consequentemente, devido a uma série de interações químicas, maiores as concentrações de H⁺, portanto, menor o pH.

Esquema explicativo dos processos químicos envolvidos na acidificação dos oceanos. (Para fonte da imagem, clique aqui)

Para medir o pH da água utiliza-se um pH-metro. Atualmente são usados basicamente as versões digitais cuja determinação de pH tem por base a determinação da força eletromotriz (FEM), a partir de uma célula eletroquímica e de dois eletrodos.

Com relação ao pH da água do mar, vale lembrar que a água do mar não é ácida. Seu pH varia entre 7,8 e 8,2. No entanto, seu pH encontra-se – em média – 0,1 abaixo do que costumava ser antes da era industrial. Portanto, quando se fala em acidificação dos oceanos, não podemos confundir e imaginar que os oceanos estão ácidos, na verdade, o pH está diminuindo sim, mas ainda encontra-se acima de 7. De modo que falar em acidificação é uma forma de tornar a compreensão do fenômeno mais simples, já que na escala de pH de fato o pH dos oceanos está tendendo para o extremo dos valores ácidos.

É isso, navegante.

Espero que tenha gostado.

Um grande abraço e excelentes navegações.

Rô.

Fonte: Estudos oceanográficos: do instrumental ao prático, organizado por Danilo Calazans (Ed. Textos, 2011)

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