Análisis Exploratorio de Mediciones de pH en Muestras de Agua

Introducción

El control del pH es uno de los indicadores fundamentales en la evaluación de la calidad del agua, tanto en contextos industriales como ambientales. Un rango de pH adecuado asegura la estabilidad de diversos procesos químicos y la preservación de los ecosistemas acuáticos.

En este trabajo breve se realiza un análisis exploratorio descriptivo sobre un conjunto de mediciones de pH tomadas en muestras de laboratorio.

Datos y Metodología

Se registró una serie de 15 mediciones de pH obtenidas en un ensayo de laboratorio. A continuación, se ingresan los datos en R y se visualizan los valores registrados:

# Creación del vector con mediciones de pH
mediciones_ph <- c(6.8, 7.1, 7.0, 6.9, 7.4, 7.2, 6.7, 7.5, 7.1, 7.3, 6.9, 7.0, 7.2, 6.8, 7.4)

# Mostrar los datos
mediciones_ph

##  [1] 6.8 7.1 7.0 6.9 7.4 7.2 6.7 7.5 7.1 7.3 6.9 7.0 7.2 6.8 7.4

Análisis Estadístico en R

Para comprender la distribución de las lecturas, calculamos los principales estadísticos descriptivos: la media, la desviación estándar y un resumen de cinco números.

# Cálculo de la media y desviación estándar
media_ph <- mean(mediciones_ph)
sd_ph <- sd(mediciones_ph)

# Resumen estadístico
resumen <- summary(mediciones_ph)

# Mostrar resultados
cat("Media del pH:", round(media_ph, 2), "\n")

## Media del pH: 7.09

cat("Desviación estándar:", round(sd_ph, 2), "\n\n")

## Desviación estándar: 0.24

print(resumen)

##    Min. 1st Qu.  Median    Mean 3rd Qu.    Max. 
##   6.700   6.900   7.100   7.087   7.250   7.500

Gráfico de Distribución

A continuación, se genera un histograma para visualizar la variabilidad de las muestras:

hist(mediciones_ph, 
     main = "Distribución de Mediciones de pH",
     xlab = "Valores de pH",
     ylab = "Frecuencia",
     col = "lightblue",
     border = "white",
     breaks = 5)

# Agregar línea de la media
abline(v = media_ph, col = "red", lwd = 2, lty = 2)
legend("topright", legend = c("Media"), col = c("red"), lty = 2, lwd = 2)

Comentario Final

El análisis descriptivo muestra que las muestras analizadas presentan un pH promedio cercano a 7.09, manteniéndose dentro de un rango aceptable (6.7 a 7.5). La baja desviación estándar refleja una buena consistencia en las mediciones.

El uso de R Markdown facilitó la integración directa entre la generación de los datos, los cálculos estadísticos y la visualización gráfica en un único informe dinámico.