Geluri.Suspensii.Paste.Emulsii

Geluri

Gelurile sunt sisteme structurat - disperse în care mediul de dispersie este alcătuit din particule solide, de dimensiuni coloidale, legate între ele într-un schelet, în golurile căruia se găseşte faza lichidă sau faza gazoasă.

 
Gelurile se prepară prin gelatinizare sau gelificare, pornind de la soli, prin modificarea temperaturii, pH-ului, adaosul unor electroliţi. Gelurile posedă unele proprietăţi caracteristice: tixotropia, îmbibarea, sinereza, îmbătrânirea, difuzia în geluri.

Tixotropia este proprietatea gelurilor de a-şi micşora puternic vâscozitatea, sub acţiuni mecanice exterioare şi de a recăpăta rigiditatea după încetarea acestor acţiuni. Această proprietate este, în general, asociată legăturilor slabe, de tip Van der Waals, ce apar între particulele solide, legături ce pot fi rupte relativ uşor şi care se pot desface reversibil.
Îmbibarea este fenomenul de absorbţie spontană a lichidelor şi este însoţit de umflare.
Sinereza este fenomenul de concentrare spontană a gelurilor, prin separarea treptată a fazei lichide. Sinereza este însoţită de contracţie şi poate fi socotit fenomenul invers îmbibării.
Comportare de geluri prezintă unele bitumuri, pasta de var, hidrosilicaţii din pasta de ciment, unele vopsele.

Suspensiile

Suspensiile sunt sisteme disperse, formate din particule insolubile, cu dimensiuni mai mari decât ale particulelor solide din solii liofobi. Stabilitatea multor suspensii este asigurată de existenţa unei încărcări electrice a particulelor solide. Dintre proprietăţile importante ale suspensiilor trebuie notate: mişcarea browniană, difuzia luminii pe particulele solide, coagularea, etc.

Paste

Pastele sunt sisteme disperse, formate dintr-o pulbere fină, cu dimensiuni ale particulelor dispersoidului situate în domeniul suspensiilor (sisteme grosier disperse 10-5 - 10-4m) şi o cantitate mică dintr-un lichid ce udă pulberea. Se pot clasifica, după gradul de uscare, în liopaste (umede) şi xeropaste (liopaste ce au pierdut apa).

Cea mai importantă proprietate a pastelor este plasticitatea, aceasta deosebind-o de suspensii sau amestecuri eterogene. 

Plasticitatea este proprietatea corpurilor de a se deforma sub acţiunea unor forţe exterioare, fără a se rupe sau crăpa. Plasticitatea se păstrează pentru un domeniu de concentraţie a fazei lichide din sistem. Pastele se prepară la o anumită consistenţă, ce asigură plasticitatea, şi care poate fi apreciată utilizând metode specifice. Astfel, la cimentul portland, se urmăreşte penetraţia unui cilindru de dimensiuni standardizate, în pasta de o anumită umiditate, modelată sub forma unui trunchi de con, iar la pasta de var se urmăreşte adâncimea de penetrare a unui con etalon. Unele paste se pot comporta tixotrop – când dobândesc caracteristici de suspensie, la aplicarea unor acţiuni mecanice exterioare, la încetarea acţiunii acestora, comportându-se ca o pastă (îşi păstrează forma). Pasta proaspătă de ciment este un exemplu de sistem mixt gel - pastă, având proprietatea principală a pastelor - plasticitatea, precum şi unele proprietăţi specifice gelurilor, ca tixotropia. Caracterul gelic apare ca urmare a hidratării cimentului, cu apariţia unor hidrocompuşi, de dimensiuni coloidale. Chiar în stare întărită, betonul de ciment are proprietăţi ce pot fi explicate ţinând cont de structura gelică a hidrocompuşilor rezultaţi: umflarea în prezenţa umidităţii, contracţia la uscare.

Emulsii

Emulsiile sunt dispersii microeterogene sau coloidale de lichide nepolare (uleiuri) cu lichide polare (tip apă), nemiscibile între ele, stabile în prezenţă de emulgatori.
În general, lichidul în care este solubil emulgatorul devine mediu de dispersie; din acest punct de vedere emulsiile pot fi de tip ulei în apă U/A (emulsii directe) sau de tip apă în ulei A/U (emulsii indirecte). 

Emulsiile se prepară prin dispersare mecanică, electrică sau cu ultrasunete. Stabilitatea emulsiilor este asigurată de adaosul unor substanţe cu acest rol - emulgatorii. Emulgatorii pot fi pulberi foarte fine sau substanţe tensioactive. Pulberile formează un strat, la suprafaţa picăturilor foarte fin dispersate, ce împiedică contactul şi deci unirea acestora. Substanţele tensioactive acţionează ca stabilizatori, prin micşorarea puternică a energiei superficiale. Aceste substanţe au în structura moleculei, o parte hidrofilă – simbolizată cu un cerc şi una hidrofobă – simbolizată cu liniuţă (fig.4), facilitându-se, prin adsorbţia lor, interacţiunile dintre cele două faze.

Astfel în cazul unei emulsii de tipul U/A, săpunurile alcaline, folosite de obicei, ca emulgatori, se vor orienta cu partea hidrofilă către apă şi cu cea hidrofobă către ulei, ca în figura 4.a. Stratul format, strâns legat de mediul de dispersie, va împiedica coalescenţa picăturilor de ulei. La stabilizarea lor contribuie şi apariţia pe suprafaţa particulelor dispersate, a unor sarcini electrice, rezultate din disocierea săpunurilor. În mod asemănător acţionează şi emulgatorii solubili în lichide nepolare, stabilizând emulsii de tip A/U.

Dintre proprietăţile emulsiilor se menţionează:

• coalescenţa, ce constă în contopirea particulelor mici ale emulsiilor, cu formarea unor particule mai mari;
• dezemulsionarea, procesul de desfacere a emulsiilor, constă în formarea unei singure suprafeţe de separaţie între cele două faze lichide. 

Fenomenul apare, de exemplu, la punerea în lucrare, la rece, a bitumului: o emulsie stabilizată de bitum în apă, se “rupe” la contactul cu un agregat fin, datorită adsorbţiei emulgatorului pe suprafaţa agregatului, având drept rezultat formarea unui strat continuu de bitum, pe suprafaţa acestuia. Stratul de apă format deasupra bitumului, dispare prin evaporare.

Soli

Solii sunt sisteme coloidale liber – disperse (nestructurate) în care mediul de dispersie este fluid (lichid sau gaz) iar faza dispersă este solid sau lichid ( pentru sistemul lichid – gaz).
Solii cu dispersoizi liofili pot fi coloizi micelari de asociaţie - soluţii de substanţe tensioactive (detergenţi) sau coloizi moleculari - soluţii de polimeri, stabilitatea lor fiind asigurată de interacţiile dintre dispersoid şi mediul de dispersie.
Particulele dispersoidului din coloizii micelari de asociaţie, se numesc micele de asociaţie, stabilitatea lor în soluţii apoase fiind legată de respingerile electrostatice dintre particulele polare, aflate la exteriorul micelelor.
Coloizii moleculari sunt soluţii ale unor polimeri, cu masă moleculară mare şi dimensiuni ce depăşesc 10-9m, particula în acest caz numindu-se ghem statistic şi având forma din figura 1.b. Ghemul statistic reprezintă de fapt o singură moleculă, cu lungime foarte mare, care este stabilă în solventul respectiv.

Soli cu dispersoizi liofobi

• Solii cu dispersoizi liofobi sunt caracterizaţi de o slabă interacţie dispersoid-mediu de dispersie şi, drept urmare, tendinţa de agregare a particulelor dispersoidului, urmată de distrugerea sistemului dispers, este foarte mare. 
• Stabilitatea solilor cu dispersoizi liofobi este asigurată de doi factori care pot acţiona împreună sau separat - factorul electrostatic şi cel steric. Asigurarea stabilităţii, prin acţiunea factorului electrostatic, este realizată prin adsorbţia, pe suprafaţa particulelor dispersoidului, a ionilor unui electrolit introdus în mediul de dispersie, mecanism descris pe larg la obţinerea solului de AgI. Acţiunea factorului steric constă în adsorbţia, la suprafaţa particulelor dispersoidului, a unor molecule organice complexe, ce posedă şi caracter liofil, stabilitatea dispersiei liofobe fiind asigurată de interacţiile specifice dintre stratul adsorbit şi mediul de dispersie.

Obţinerea solilor liofobi

Ţinând cont de dimensiunile particulelor dispersoidului, obţinerea sistemelor disperse se poate face prin condensare, pornind de la atomi, ioni, molecule (cu dimensiuni <10-9m), sau prin dispersare, pornind de la granule cu dimensiuni mai mari de 10-7m. Pentru dispersare sunt folosite mori coloidale, mori cu jet sau metode ultrasonice.
Este necesar să se obţină particule solide, de dimensiuni coloidale, dintr-o substanţă care nu se dizolvă în lichidul ce va deveni mediu de dispersie, pornind de la ioni, atomi sau molecule. Pentru aceasta se folosesc metode fizice sau chimice.

Condensarea fizică prin înlocuirea solventului, are la bază folosirea unei soluţii a componentei solide, într-un solvent care se dizolvă la rândul lui în componenta lichidă majoritară a mediului de dispersie. Astfel, pentru obţinerea solului de colofoniu în apă, se utilizează o soluţie alcoolică de colofoniu, ce este dispersată ulterior în apă. Alcoolul se dizolvă în apă, cu formarea unei soluţii diluate, iar colofoniul, care nu este solubil în apă, se adună (condensează) formând micele coloidale.

Condensarea chimică are la bază formarea unei substanţe solide insolubile, prin reacţia chimică între două soluţii conţinând reactanţi corespunzători. Prin reacţia chimică se formează o substanţă greu solubilă, astfel încât amestecul respectiv devine o soluţie suprasaturată. În continuare, procesul se desfăşoară prin formarea germenilor de cristalizare şi creşterea acestora. Dacă numărul iniţial de germeni de cristalizare este redus, creşterea va fi intensă şi se va forma un precipitat. Dacă iniţial se formează un număr mare de germeni de cristalizare, dispare rapid suprasaturarea soluţiei şi creşterea acestora este împiedicată, obţinându-se un sol. Cantitatea de germeni de cristalizare depinde de concentraţia soluţiilor folosite, de intensitatea agitării, etc. Stabilitatea solului format este asigurată de adsorbţia de electrolit la suprafaţa granulelor nou apărute.

Astfel, obţinerea unui sol de AgI presupune utilizarea a două soluţii apoase, una conţinând ioni Ag+(soluţie de AgNO3) şi cealaltă ioni I- (soluţie de KI), din care una în exces, ca furnizor de electrolit. Considerând că AgNO3 este în exces (este prezent într-o cantitate mai mare decât aceea strict necesară pentru a reacţiona cu KI), după amestecarea celor două soluţii, se va obţine un sol de AgI. În acest moment, sistemul este alcătuit din granule de AgI, numite nuclee, dispersate într-o soluţie ce conţine ionii K+, NO3-, Ag+. Nucleele vor adsorbi din soluţie ionii Ag+, pentru care există o afinitate ridicată. Nucleul şi stratul de ioni Ag+ adsorbiţi, va deveni puternic electropozitiv şi va atrage ionii negativi din soluţie (NO3-). Aceştia se vor lega puternic de nucleu, prin forţe de tip electrostatic. Trebuie subliniat că, numărul ionilor negativi legaţi (NO3-) nu va putea fi egal cu numărul ionilor pozitivi adsorbiţi (Ag+), deoarece volumul primilor este net mai mare şi prin urmare nu vor încape toţi într-un singur strat. Astfel, restul de ioni NO3- necesari pentru realizarea neutralităţii electrice complete, se vor situa într-un strat difuz, după primul strat legat strâns (strat aderent de contraioni). Nucleul, împreună cu primul strat de ioni Ag+ adsorbiţi, precum şi ionii (NO3-) din stratul aderent de contraioni, poartă denumirea de particulă şi se deplasează, prin mediul de dispersie, ca un tot unitar (v.fig.2). Particula, împreună cu stratul difuz, ce asigură neutralitatea electrică, formează micela coloidală.
În concluzie, stabilitatea sistemului este asigurată de către încărcarea electrică a particulelor, ce conduce la respingeri continue între acestea.

Solii pot fi reprezentaţi prin formule micelare de tip Ruţkov:
[mAgI nAg+(n-x)NO3-]+x xNO3-

Proprietăţile solilor

Solii prezintă o serie de proprietăţi, dintre care enumerăm:

• particulele dispersoidului nu pot fi observate la microscopul optic;
• particulele dispersoidului trec prin filtrele obişnuite;
• particulele dispersoidului sunt reţinute de membrane semipermeabile;
• prezintă fenomenul de opalescenţă, datorat difuziei luminii pe particulele dispersoidului;
• pot avea diverse coloraţii, datorate absorbţiei specifice a luminii;
• particulele dispersoidului sunt într-o mişcare continuă - mişcarea browniană;
• prezintă fenomene ca osmoza, electroosmoza, electroforeza.

Electroforeza constă în deplasarea particulelor dispersoidului, sub acţiunea unui câmp electric aplicat. Una din aplicaţiile acestui fenomen este purificarea argilei. Se foloseşte o suspensie apoasă de argilă, în care se vor găsi şi particule coloidale de argilă (macroioni argiloşi), încărcate electric negativ.
Sub influenţa unui câmp electric, acestea se vor deplasa către electrodul pozitiv (rotativ), unde se depun, fiind apoi îndepărtate mecanic cu un cuţit .

Electroosmoza este fenomenul de deplasare a mediului de dispersie sub influenţa unui câmp electric aplicat. Procedeul are aplicaţii în deshidratarea fundaţiilor construcţiilor, precum şi în domeniul materialelor de construcţii, la tăierea cărămizilor, la impregnarea lemnului, etc. 

Coagularea solilor este un proces ce se desfăşoară în mai multe etape, constând în principal în formarea de agregate de 2, 3 sau mai multe particule. Acest proces poate fi accelerat de acţiunea unor factori externi ca gravitaţia, forţa centrifugă, adaosul unor electroliţi.

Fenomene de suprafata- Fenomene de sorbtie

Fenomene de suprafata

La suprafata fluidelor si solidelor exista o incarcatura energetica suplimentara:

F=σS


Conditia de desfasurare spontana a proceselor este dF<0, deci:
dF= σdS + Sdσ<0
Cand S=ct rezulta dσ<0, fenomene de sorbtie
Cand σ=ct rezulta dS<0.

Fenomene de sorbtie

Sorbţia este un fenomen spontan de modificare a concentraţiei componenţilor la suprafaţa de separaţie dintre faze. Modificarea de concentraţie se poate datora pătrunderii particulelor mobile de sorbat (substanţa sorbită) în întregul volum de sorbant (substanţa care absoarbe - absorbant) - procesul numindu-se absorbţie, sau acumulării particulelor de sorbat numai în stratul superficial de sorbant (adsorbant) - procesul numindu-se adsorbţie.

Adsorbţia fizică (există şi adsorbţie chimică sau chemosorbţie, când apar legături chimice între sorbat şi sorbant) constă în fixarea, la suprafaţa sorbantului, prin legaturi Van der Waals sau legături de hidrogen, a particulelelor sorbatului.

Adsorbţia este un proces reversibil (fenomenul invers adsorbţiei se numeste desorbţie). La echilibru, viteza de adsorbţie - numărul de particule ce se fixează pe unitatea de suprafaţă a adsorbantului în unitatea de timp, este egală cu viteza de desorbţie - numărul de particule ce se desprind de pe unitatea de suprafaţă în unitatea de timp. 

Adsorbţia este un proces exoterm, creşterea temperaturii ducând la micşorarea cantităţii de substanţă adsorbită, conform principiului lui Le Chatelier.
Particulele adsorbite sunt caracterizate de mobilitate superficială, neavând poziţii bine determinate pe suprafaţa adsorbantului.

Cantitatea de substanţă adsorbită la echilibru de un gram de adsorbant, se numeşte capacitate de adsorbţie - x, se exprimă, în general, în mol/g şi depinde de o serie de factori:

• natura cuplului adsorbant - adsorbat;
• forma şi mărimea suprafeţei adsorbantului;
• temperatură;
• concentraţia adsorbatului (presiunea parţială în cazul gazelor).

Determinările experimentale ale capacităţii de adsorbţie, funcţie de concentraţia de echilibru ce, la diferite temperaturi (izoterme de adsorbţie), au pus în evidenţă un fenomen complex, pentru a cărui descriere cantitativă s-au propus mai multe ecuaţii, două dintre ele fiind prezentate în continuare:
ecuaţia Freundlich, în care k este o constantă specifică adsorbantului, iar n o constantă specifică perechii adsorbant-adsorbat:

ecuaţia Langmuir, în care a şi b sunt constante ce depind de natura adsorbantului şi adsorbatului:

Ţinând cont de exprimarea grafică cea mai frecventă a izotermei de adsorbţie, prezentată în figura 1, se observă că formula propusă de Freundlich, caracterizează adsorbţia la concentraţii medii, în timp ce formula Langmuir acoperă şi domeniul concentraţiilor ridicate (=const).

Exista si alte tipuri de izoterme de adsorbtie care au utilizari in practica curenta; izoterma BET este utilizata de exemplu pentru carcaterizarea adsorbantului din punct de vedere al suprafetei specifice.

Adsorbtia speciilor ionice joaca un rol important in fenomenele de coroziune a betonului.

Sisteme disperse eterogene

Sistemele polifazice sunt sisteme alcătuite din mai multe faze, care pot fi în aceeaşi stare de agregare sau în stări de agregare diferite. Fazele sunt separate de către suprafeţe de separaţie, ce pot fi continue (un amestec de apă şi ulei, lăsat în repaus un timp, are o singură suprafaţă de separaţie, ce delimiteaza uleiul adunat deasupra, de apa de dedesubt), sau discontinue (acelaşi amestec agitat se compune din picături de ulei dispersate în apă).
Sistemele polifazice în care una sau mai multe faze sunt discontinue şi au o suprafaţă de separaţie foarte mare, se numesc sisteme disperse polifazice. Faza continuă a unui sistem dispers, aflată în cantitatea cea mai mare, în sistemul respectiv, se numeşte mediu de dispersie, faza dispersată numindu-se dispersoid.
Domeniul de existenţă al sistemelor disperse polifazice este limitat la dimensiuni ale particulelor dispersoidului între 10 exp(-9) m – 10 exp(-4) m.
Un rol important in stabilitatea si proprietatile acestor sisteme il joaca fenomenele de suprafata ce vor fi tratate in continuare.

Clasificarea sistemelor disperse polifazice după starea de agregare a mediului de dispersie şi dispersoidului:

Ape naturale, industriale si reziduale

Apele naturale sunt apele din rauri, lacuri, panza freatica precipitatii, mari si oceane.
Apele industriale sunt apele naturale care transformate sau nu corespund necesitatilor proceselor tehnologice.
Apele reziduale sunt ape ce rezulta din procesele tehnologice.
Apele naturale, industriale si reziduale contin substante dizolvate (gaze, saruri) cat si solide in suspensii.
Sarurile dizolvate in apa ii confera acesteia o proprietate si anume duritate.
Cunoaşterea durităţii apei este importantă în unele domenii, cum ar fi protecţia construcţiilor împotriva coroziunii, instalaţii termice, spălare, etc.
Duritatea apei (dT) este o proprietate imprimată acesteia de conţinutul total de săruri solubile de Ca şi Mg.
Funcţie de natura acestor săruri se deosebesc două tipuri de durităţi:

• duritate temporară
• duritate permanentă

Duritatea temporară(dtp) este dată de conţinutul de bicarbonaţi de calciu şi magneziu Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2, care prin fierbere se transformă în carbonaţi insolubili, ce se depun:

Duritatea permanentă (dp) este dată de conţinutul de săruri de Ca şi Mg care nu se îndepărtează prin fierbere (cloruri, sulfaţi, azotaţi).
Duritatea apei este egală cu suma dintre duritatea permanentă şi duritatea temporară:

Duritatea apei se exprimă în grade de duritate.
Un grad de duritate reprezintă convenţional o anumită concentraţie de săruri, exprimată sub forma unor compuşi ai calciului (CaO, CaCO3).
Astfel:
1 grad francez de duritate reprezintă un conţinut de săruri de Ca şi Mg echivalent cu 1 mg CaCO3 la 100ml apă.
1 grad german de duritate reprezintă un conţinut de săruri de Ca şi Mg echivalent cu 1 mg CaO la 100ml apă.
1 grad englez de duritate reprezintă un conţinut de săruri de Ca şi Mg echivalent cu 1 mg CaCO3 la 76 ml apă.
Relaţia ce există între diferitele grade de duritate este:
1 grad german=1,79 grad franceze=1,25 grad engleze

Apele se clasifica functie de duritatea exprimata in grade germane in:

• Foarte moi : 0-5 grade
• Moi: 5-10 grade
• Semidure: 10-20 grade
• Dure: 20-30 grade
• Foarte dure > 30 grade

Apele foarte moi sunt corozive pentru beton, prin dizolvarea lenta a pietrei de ciment.
Apele dure si foarte dure sunt periculoase pentru instalatiile termice datorita depunerilor de calcar ce diminueaza din sectiunile conductelor si micsoreaza schimbul de caldura.

Tratarea apelor industriale si reziduale
Pentru atingerea criteriilor impuse de norme si legi apele industriale si reziduale se trateaza prin:

• Purificare
• Dedurizare
• Epurare

Purificarea se realizeaza prin:

• sedimentarea impuritatilor cu ajutorul unor coagulanti Al2(SO4)3, FeCl3;
• decolorare;
• filtrare;
• dezinfectie (cu ozon; clor, UV).

Dedurizarea se poate face utilizand mai multe procedee:

• procedeul cu var, ce conduce la eliminarea duritatii temporare:

• procedeul cu soda, ce conduce la eliminarea duritatii permanente:

• procedeul cu soda caustica ce elimina duritatea totala:

Pe acelasi principiu, al formarii de saruri insolubile de calciu se pot utiliza si fosfatii.

Procedeul cu schimbatori de ioni:
Se pot utiliza rasini (macromolecule cu capete ce contin grupari capabile sa schimbe ioni) de tip cationiti (schimba cationi) si anioniti (schimba anioni).
Utilizarea unor cationiti de tip R-Na conduce la eliminarea duritatii totale:

Utilizarea unor cationiti de tipul R-H conduce la eliminarea sarurilor dar si la acidularea apei:

Pentru neutralizarea aciditatii se trateaza in continuare apa cu un anionit R-OH:

Epurarea apei se face in instalatii specializate.

pH-ul solutiilor apoase

Determinări de conductivitate electrică a apei pure (distilată de mai multe ori) au impus admiterea existenţei unor purtători de sarcină electrică ce provin din disocierea apei după reacţia: (1)

Ionul H ⁺ nu poate exista liber în apă, el formând cu o moleculă de apă, ionul hidroniu, H₃O⁺ . Reacţia (1) este reversibilă, în apă pură echilibrul fiind deplasat spre stânga (foarte puţine molecule de apă sunt disociate ca ioni hidroniu şi hidroxil HO-).

Aplicând legea acţiunii maselor reacţiei de echilibru (1) se obţine:
(2) 

 
Kd fiind constanta de disociere a apei.
Cum echilibrul din reacţia (1) este deplasat spre stânga, apa fiind foarte puţin disociată, iar [H2O]=55.55mol/l, rezultă că produsul [H+][HO-] este constant, valoarea lui determinată experimental la 298K fiind:

KW se numeşte produs ionic al apei=Kd[H2O].
Relaţia (3) arată că, în apă pură sau în soluţii apoase, produsul dintre concentraţia ionilor H+ şi HO- este o constantă - KW; această constantă depinde de temperatură.
Pentru a se putea lucra cu numere uzuale, s-a definit noţiunea de pH.
pH-ul unei soluţii apoase este o măsură a concentraţiei* (activitatii) ionilor H+ (H3O+).
 (4)

sau

[ ] reprezentând concentraţia molară a speciei din paranteză.
Pentru deducerea pH-ului apei pure se pleacă de la reacţia (1) în care se observă că numărul de ioni H+ eliberaţi prin disocierea apei este egal cu cel de ioni HO-, deci [H+]=[HO-].
Prin urmare, din relatia (3):

pH-ul apei pure este deci:

Concentraţia ionilor H+ (H3O+) din soluţiile apoase se supune legităţilor existente în apa pură (relaţia 3).
Dacă în apa pură se introduce o substanţă capabilă să cedeze ioni H+ (acid), concentraţia acestora va deveni mai mare de 10exp(-7) mol/l şi prin urmare, pH-ul soluţiilor acide este mai mare decât 7.
La introducerea în apa pură a unei substanţe capabile să fixeze protoni (bază) concentraţia acestora va scădea sub 10exp(-7) mol/l şi prin urmare, pH-ul soluţiilor bazice este mai mic decât 7.
Pentru măsurarea pH-ului se folosesc următoarele metode:

• metode colorimetrice bazate pe indicatorii de pH;
• metode electrochimice bazate pe potenţial de electrod (utilizând pH-metre).

Importanţa pH-ului este mare pentru procesele ce au loc în prezenţa apei- coroziunea materialelor de construcţie, unele reactii de hidratare, etc.
Astfel, apa utilizată la prepararea betoanelor şi mortarelor trebuie să aibă un pH cuprins între 5 şi 10.
Dependenţa vitezei de coroziune a oţelului, de pH-ul mediului cu care este în contact este redată în fig. 1.
Se remarcă stabilitatea oţelului la pH>9 (pasivare).
Betonul de ciment, chiar şi în stare întărită, în condiţii normale, conţine în pori, o soluţie cu pH-ul mai mare de 12.5, rezultat în urma reacţiilor dintre ciment şi apă. Acesta este unul din modurile în care betonul protejează armătura împotriva coroziunii.


În cazul ipsosului întărit, pH-ul soluţiei din pori are o valoare apropiată de 7, astfel încât armarea lui cu plasă de oţel nu poate fi realizată decât dacă armătura este protejată împotriva coroziunii, de exemplu prin galvanizare.