Investigadores del CSIC han desarrollado sensores químicos y un dispositivo electrónico portátil que permiten medir la acidez ambiental. Es el primer sistema que permite controlar el pH en fase gaseosa, algo hasta ahora imposible, y puede hallar aplicación en instalaciones donde se conservan bienes culturales de interés artístico e histórico del Patrimonio, así como para el control de ambientes en la industria.
Un pH ambiental demasiado alto o demasiado bajo puede afectar negativamente a objetos y materiales tales como pinturas, restos arqueológicos, metales, vidrios, papeles o textiles, entre otros muchos. Si el pH se aleja mucho del valor neutro de 7,0 las pinturas pueden sufrir reacciones químicas y degradarse, los metales y los vidrios se corroen, los tejidos se degradan... En museos y bibliotecas hay un gran número de objetos de interés artístico e histórico, extremadamente delicados y susceptibles de verse afectados por este parámetro que, sin embargo, no puede controlarse ya que no existen electrodos u otros dispositivos para detectar la acidez en el aire. Hasta ahora.
Un grupo de investigadores del CSIC, en el Centro de Ciencias Humanas y Sociales acaba de obtener un dispositivo electrónico portátil que permite precisamente eso: medir el pH en el aire. Se basa en un sensor que reacciona químicamente al nivel de acidez ambiental, dando como respuesta un cambio de color. Acoplado a un sistema electrónico de medida, éste último traduce el cambio de color a una medida cuantitativa, lo que permite evaluar la acidez ambiental con buena precisión.
Maria Ángeles Villegas, investigadora del CSIC en el Centro de Ciencias Humanas y Sociales, explica que el sistema tiene una gran sensibilidad: detecta cambios de pH de 0,1 unidades o incluso de 0,01 unidades pero, puntualiza, para controlar el pH ambiental es suficiente una precisión de 0,1 unidades. Villegas es química e investigadora principal del grupo de Arqueometría y Conservación de Vidrios y Materiales Cerámicos, en el Instituto de Historia del Centro de Ciencias Humanas y Sociales, un grupo interdisciplinar en cuya investigación convergen expertos del área de la química, la arqueología, la historia y la ingeniería electrónica.
La gran novedad del sistema que ha desarrollado su grupo, enfatiza, es poder medir el pH en fase gaseosa: hasta ahora se podía disponer de dispositivos para controlar el pH en líquidos o en sólidos relativamente blandos y húmedos, pero no para los gases.
Un sistema de bajo coste
El sistema completo se compone de los sensores químicos combinados con una o varias unidades electrónicas de medida o lectoras, con posibilidad de conexión inalámbrica a un ordenador personal. Es de bajo coste y no necesita una fuente de energía para funcionar (tan solo dos pilas convencionales para los dispositivos lectores). Los sensores son de pequeño tamaño, reversibles y reutilizables, no contaminan y su mecánica es sencilla, lo que favorece su instalación en entornos de monitorización amplios o de difícil acceso. Se puede aplicar tanto para el control del pH en fase gaseosa como para medios líquidos o sólidos húmedos.
Hay muchas áreas que se pueden beneficiar de una herramienta así: la conservación del patrimonio de todo tipo (museos, bibliotecas, archivos, monumentos, edificios de interés histórico... ), toda la industria química productiva en la que se necesitan ambientes controlados, la industria de la alimentación, la piscicultura o, incluso, como sistema de control en las salidas de humos, ya que, por ejemplo, “las emisiones de dióxido de azufre combinadas con la humedad ambiental dan lugar a ácido sulfúrico ” aclara la investigadora del CSIC Mª Ángeles Villegas. En este caso, el sensor de pH permitiría alertar de la formación de ácido sulfúrico.
Los investigadores han instalado y probado el sistema en la Biblioteca-Archivo Tomás Navarro Tomás (BTNT) del Centro de Ciencias Humanas y Sociales del CSIC, en Madrid, que cuenta con más de 3.200 m2 de fondos documentales, así como en el Palacio Museo de Wilanów en Varsovia, edificio barroco cuya historia y patrimonio se remonta a 1677. También tienen instalados sus sensores en la sede central y en la Iglesia del Espíritu Santo del CSIC, en Madrid, para controlar la conservación de sus vidrieras del prestigioso Taller de Maumejan Hermanos, de gran valor artístico. En un futuro próximo se instalarán en la Real Fábrica de Cristales de La Granja - Fundación Centro Nacional del Vidrio en Segovia y en el Museo del Ejército en Toledo. Actualmente buscan socios industriales interesados en llevar al mercado la tecnología.
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