この規格 プレビューページの目次
※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。
序文
ISO (国際標準化機構) は、国家標準化団体 (ISO メンバー団体) の世界的な連合体です。国際規格の作成作業は通常、ISO 技術委員会を通じて行われます。技術委員会が設立された主題に関心のある各会員団体は、その委員会に代表される権利を有します。政府および非政府の国際機関も ISO と連携してこの作業に参加しています。 ISO は、電気技術の標準化に関するあらゆる事項について、国際電気標準会議 (IEC) と緊密に協力しています。
この文書の作成に使用される手順と、そのさらなる保守を目的とした手順は、ISO/IEC 指令Part 1 部に記載されています。特に、さまざまなタイプの ISO 文書に必要なさまざまな承認基準に注意する必要があります。この文書は、ISO/IEC 指令Part 2 部の編集規則に従って起草されました ( www.iso.org/directives を参照)
この文書の要素の一部が特許権の対象となる可能性があることに注意してください。 ISO は、かかる特許権の一部またはすべてを特定する責任を負わないものとします。文書の作成中に特定された特許権の詳細は、序論および/または受け取った特許宣言の ISO リストに記載されます ( www.iso.org/patents を 参照)
本書で使用されている商号は、ユーザーの便宜のために提供された情報であり、推奨を構成するものではありません。
規格の自主的な性質、適合性評価に関連する ISO 固有の用語と表現の意味、および貿易の技術的障壁 (TBT) における世界貿易機関 (WTO) 原則への ISO の準拠に関する情報については、以下を参照してください。次の URL: www.iso.org/iso/foreword.html
この文書は、技術委員会 ISO/TC 35, 塗料およびワニス、小委員会 SC 9, 塗料およびワニスの一般試験方法によって作成されました。
ISO 19396 シリーズのすべての部品のリストは、ISO の Web サイトでご覧いただけます。
序章
水性製品の pH 値は、製品の特性と耐久性にとって決定的に重要です。
1 スコープ
この文書は、ガラス膜を備えた pH 電極を使用して、ポリマー分散液およびコーティング材料の pH 値を実験室で測定する方法を規定しています。 ISO 19396-2 は、イオン感応性電界効果トランジスタ (ISFET) テクノロジーを備えた pH 電極を使用して pH 値を測定する方法を指定しています。
2 規範的参照
以下の文書は、その内容の一部またはすべてがこの文書の要件を構成する形で本文中で参照されています。日付が記載された参考文献については、引用された版のみが適用されます。日付のない参照については、参照文書の最新版 (修正を含む) が適用されます。
- ISO 1513, 塗料およびワニス — 試験サンプルの検査と準備
- ISO 4618, 塗料およびワニス — 用語と定義
- ISO 15528塗料、ワニスおよび塗料およびワニスの原料 — サンプリング
- ISO 80000-9:2009, 量と単位 - Part 9: 物理化学と分子物理学
3 用語と定義
この文書の目的のために、ISO 4618 および ISO 80000-9 で与えられる用語と定義および以下が適用されます。
ISO と IEC は、標準化に使用する用語データベースを次のアドレスで維持しています。
3.1
pH
水溶液またはポリマー分散液の酸性または塩基性反応の測定
注記 1: pH の表記: p と H は 1 行に縦に書かれています。同じことが pOH にも当てはまります。
注記 2:酸性反応は、存在する「水素イオン」の活性によって決まります。塩基性反応は、存在する水酸化物イオンの活性によって決まります。 「水素イオン」と水酸化物イオンの活性の間の直接的な関係は、水のイオン積によって説明されます。
3.2
pH値

と
![]() | 水素イオンの活性(mol/kg)です。 | |
![]() | 標準モル濃度 (1 mol/kg); | |
![]() | は水素イオンの活量係数です。 | |
![]() | 水素イオンのモル濃度(mol/kg)です。 |
注記 1: pH 値は、単一イオン活性の尺度としては測定できません。したがって、一次標準物質(PS, en:Primary Standard)の溶液のpH(PS)値が決定され、これはそれに近似しており、それに起因すると考えられます。これは世界的な合意に基づいています。 ISO 80000-9:2009, 付録 C を参照してください。
3.3
電位差測定チェーン
電気化学ハーフセルの組み合わせ
3.4
pH(コンビネーション)電極
pH(シングルロッド)測定チェーン
測定溶液の pH 値 (3.2) に依存する電圧を提供する 電位差測定チェーン (3.3)
注記 1: 2 つの電気化学ハーフセルのうちの 1 つは pH 測定電極であり、2 つ目は 参照電極 (3.5) です (図 1 を参照)両方の電極を 1 つのユニット内のシングルロッド測定チェーンとして組み合わせることができます。
図 1 —ガラス膜と温度センサーを備えた pH 電極の設計
| 1 | 参照電極、2, 3, 4 から構成 | 6 | 参照要素 |
|---|---|---|---|
| 2 | 参照要素 | 7 | ガラス膜 |
| 3 | 基準電解液 | 8位 | 内部バッファ |
| 4 | ダイヤフラム | 9 | 温度センサー |
| 5 | pH測定電極6, 7, 8から構成 | U | pH比例電圧 |
注記 3:この文書は、ガラス膜を備えた pH 電極について言及しています。電極シャフトは耐薬品性、耐溶剤性の材質を使用してください。
3.5
参照電極
測定媒体の pH 値 (3.2) に依存しない一定の電位を提供する電極
注記 1:現在、最も一般的に使用されているタイプは銀/塩化銀参照電極であり、その電位は 参照電解液中の一定濃度の塩化カリウム (KCl) によって安定化されています (3.7) 。
3.6
参照要素
参照電解液 (3.7) に浸し、参照電位を pH メーターに送信するガルバニ電池
注記 1: pH 測定電極と参照電極の参照要素は、同一の温度特性が得られるように位置合わせする必要があります。
3.7
基準電解液
塩水溶液 (一般的には塩化カリウム溶液)その塩化物イオン活性 が参照電極の電位を決定します (3.5)
注記 1: 隔膜 (3.8) で、参照電解液は測定溶液と接触します。 K +イオンと Cl -イオンはほぼ同じイオン移動度を持ち、したがってわずかな拡散電位しか生じないため、塩化カリウム溶液が基準電解液として使用されます。
注記 2:基準電位を一定に保つために、基準電解液はダイヤフラムから流出する必要があります。したがって、時々補充する必要があります。増粘/ゲルまたは固化した電解質を備え た参照電極 (3.5) or pH 電極 (3.4) の場合、電解質の補充を省略できます。このような参照電極または pH 電極は、低メンテナンスと呼ばれます。
3.8
ダイヤフラム
参照電極 (3.5) のケーシングの側面にある透過性材料。 参照電解液 (3.7) と測定溶液の間の電解接触を可能にし、同時に電解液の交換を妨げます。
注記 1:ダイヤフラムの種類については、5.3 を参照。
3.9
ガラス膜付き測定電極
pH 値 (3.2) の関数である電位を提供する電極
3.10
pHガラス膜
特殊なガラスでできた膜で、溶液との界面に電位 (電極機能) が生じます。この電位は溶液の pH (3.1) に比例します。
3.11
温度補償
温度依存性が既知の 緩衝液 (3.15) のみの温度依存性測定信号の補正
注記 1:これでは、測定媒体の pH 値 (3.2) の温度依存性は補償できません。したがって、温度は常に pH 値とともに記録されます。
3.12
理論上の傾き
k

| T | は熱力学温度 (ケルビン単位) (測定温度、単位 °C + 273.15 °C); | |
| R | は気体定数 8.314 J mol -1 K -1です。 | |
| F | はファラデー定数 96 485 C mol -1です。 |
グレード 1 からエントリーまで: 23 °C で、 k = −58.57 m
3.13
実用的な勾配
k ’

注記 1: 校正中に得られる傾きは、pH 電極の品質の特性です。
3.14
ゼロ点
pH 値 (3.2) 、 pH 0 、 pH 電極 (3.4) の pH 比例電圧は、所定の温度でU = 0 mV です。
注1:ゼロ点は電圧(オフセット電圧)で表すこともできます。
注記 2: 校正中に得られるゼロ点は、pH 電極の品質の特性です。
3.15
緩衝液
測定の不確実性が既知の pH 値 (3.2) の溶液
注記 1:緩衝液は、pH 計の校正および調整に使用されます。緩衝液の pH 値は、希釈や酸またはアルカリの添加に対してほとんど影響を受けません。
3.16
測定値の安定性
変化しない測定条件下での測定信号の経時変化 d U /d t
注記 1:測定値の安定性は、測定の再現性要件に従って指定されます。
参考文献
| 1 | ISO 3251, 塗料、ワニスおよびプラスチック — 不揮発性物質含有量の測定 |
| 2 | ISO 5725-2, 測定方法と結果の精度 (真性と精度) — Part 2: 標準測定法の再現性と再現性を決定するための基本的な方法 |
| 3 | ISO 19396-2, 塗料およびワニス — pH 値の測定 — Part 2: ISFET テクノロジーを使用した pH 電極 |
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives ).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents ).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not constitute an endorsement.
For an explanation on the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see the following URL: www.iso.org/iso/foreword.html .
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 35, Paints and varnishes, Subcommittee SC 9, General test methods for paints and varnishes.
A list of all parts in the ISO 19396 series can be found on the ISO website.
Introduction
The pH value of aqueous products is of decisive importance for the product properties and durability.
1 Scope
This document specifies a method for laboratory measurement of the pH value of polymer dispersions and coating materials using pH electrodes with a glass membrane. ISO 19396-2 specifies a method for measuring the pH value using pH electrodes with ion-sensitive field-effect transistor (ISFET) technology.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
- ISO 1513, Paints and varnishes — Examination and preparation of test samples
- ISO 4618, Paints and varnishes — Terms and definitions
- ISO 15528, Paints, varnishes and raw materials for paints and varnishes — Sampling
- ISO 80000-9:2009, Quantities and units — Part 9: Physical chemistry and molecular physics
3 Terms and definitions
For the purpose of this document, the terms and definitions given in ISO 4618 and ISO 80000-9 and the following apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
3.1
pH
measure for the acidic or basic reaction of an aqueous solution or polymer dispersion
Note 1 to entry: Notation of pH: the p and the H are vertically on one line. The same is valid for pOH.
Note 2 to entry: The acidic reaction is determined by the activity of the existing “hydrogen ions”. The basic reaction is determined by the activity of the existing hydroxide ions. The direct relationship between the activities of the “hydrogen ions” and the hydroxide ions is described by the ionic product of the water.
3.2
pH value

with 
![]() | is the activity of the hydrogen ion, in mol/kg; | |
![]() | is the standard molality (1 mol/kg); | |
![]() | is the activity coefficient of the hydrogen ion; | |
![]() | is the molality of the hydrogen ion, in mol/kg. |
Note 1 to entry: The pH value is not measurable as a measure of a single ion activity. Therefore, pH (PS) values of solutions of primary reference material (PS, en: Primary Standard) are determined, which are approximate to it and can be attributed to it. This is based on a worldwide agreement; see ISO 80000-9:2009, Annex C.
3.3
potentiometric measuring chain
combination of electrochemical half cells
3.4
pH (combination) electrode
pH (single-rod) measuring chain
potentiometric measuring chain (3.3) providing a voltage which depends on the pH value (3.2) of the measuring solution
Note 1 to entry: One of the two electrochemical half cells is the pH measuring electrode, the second is a reference electrode (3.5) (see Figure 1). Both electrodes can be combined as a single-rod measuring chain in one unit.
Figure 1 — Design of a pH electrode with glass membrane and temperature sensor
| 1 | reference electrode, consisting of 2, 3 and 4 | 6 | reference element |
|---|---|---|---|
| 2 | reference element | 7 | glass membrane |
| 3 | reference electrolyte | 8 | internal buffer |
| 4 | diaphragm | 9 | temperature sensor |
| 5 | pH measuring electrode, consisting of 6, 7 and 8 | U | pH proportional voltage |
Note 3 to entry: This document refers to pH electrodes with glass membrane. The electrode shaft should be made of material resistant to chemicals and solvents.
3.5
reference electrode
electrode providing a constant potential which is independent from the pH value (3.2) of the measuring medium
Note 1 to entry: At present, the most commonly used type is the silver/silver chloride reference electrode, whose potential is stabilized by a constant concentration of potassium chloride (KCl) in the reference electrolyte (3.7) .
3.6
reference element
galvanic cell which dips into the reference electrolyte (3.7) and transmits the reference potential to the pH meter
Note 1 to entry: The reference elements of the pH measuring electrode and of the reference electrode should be aligned so that identical temperature characteristics are given.
3.7
reference electrolyte
aqueous salt solution (generally potassium chloride solution), whose chloride ion activity determines the potential of the reference electrode (3.5)
Note 1 to entry: At the diaphragm (3.8) , the reference electrolyte has contact with the measuring solution. Potassium chloride solution is used as reference electrolyte, because K+ ions and Cl− ions have almost the same ion mobility and, therefore, only slight diffusion potentials result.
Note 2 to entry: The reference electrolyte should flow out of the diaphragm in order to ensure a constant reference potential. Therefore, it shall be refilled occasionally. For reference electrodes (3.5) or pH electrodes (3.4) with thickened/gel or solidified electrolyte, refilling of the electrolyte can be omitted. Such reference electrodes or pH electrodes are called low-maintenance.
3.8
diaphragm
permeable material in the sides of the casing of reference electrodes (3.5) , which enables the electrolytic contact between reference electrolytes (3.7) and measuring solution and simultaneously impedes the exchange of electrolyte
Note 1 to entry: For types of diaphragms, see 5.3.
3.9
measuring electrode with glass membrane
electrode providing a potential which is a function of the pH value (3.2)
3.10
pH glass membrane
membrane made of special glass, on whose interface to the solution an electrical potential (electrode function) results, which is proportional to the pH (3.1) of the solution
3.11
temperature compensation
compensation of the temperature-dependent measuring signal only of the buffer solutions (3.15) with known temperature dependency
Note 1 to entry: By this, the temperature dependency of the pH value (3.2) of the measuring medium cannot be compensated. Therefore, the temperature is always recorded together with the pH value.
3.12
theoretical slope
k

| T | is the thermodynamic temperature, in Kelvin (measuring temperature, in °C + 273,15 °C); | |
| R | is the gas constant 8,314 J mol−1 K−1; | |
| F | is the Faraday constant 96 485 C mol−1. |
Note 1 to entry: At 23 °C, k = −58,57 mV.
3.13
practical slope
k′

Note 1 to entry: The slope obtained during calibration is a characteristic for the quality of the pH electrode.
3.14
zero point
pH value (3.2) , pH0, of a pH electrode (3.4) , for which the pH proportional voltage of the pH electrode is U = 0 mV at a given temperature
Note 1 to entry: The zero point can also be indicated in terms of a voltage (offset voltage).
Note 2 to entry: The zero point obtained during calibration is a characteristic for the quality of the pH electrode.
3.15
buffer solution
solution with a pH value (3.2) of known measurement uncertainty
Note 1 to entry: The buffer solution is used for calibration and adjustment of pH meters. Buffer solutions have a pH value that is largely non-sensitive to dilution and acid or alkali addition.
3.16
stability of measured value
change of the measurement signal over time, dU/dt, under unchanged measurement conditions
Note 1 to entry: The stability of measured value is specified in accordance with the reproducibility requirement of the measurement.
Bibliography
| 1 | ISO 3251, Paints, varnishes and plastics — Determination of non-volatile-matter content |
| 2 | ISO 5725-2, Accuracy (trueness and precision) of measurement methods and results — Part 2: Basic method for the determination of repeatability and reproducibility of a standard measurement method |
| 3 | ISO 19396-2, Paints and varnishes — Determination of pH value — Part 2: pH electrodes with ISFET technology |



