ISO 19396-1:2017

NORME ISO
INTERNATIONALE 19396-1
Première édition
2017-08
Peintures et vernis — Détermination
de la valeur de pH —
Partie 1:
Électrodes de pH à membrane en verre
Paints and varnishes — Determination of pH value —
Part 1: pH electrodes with glass membrane
Numéro de référence
ISO 19396-1:2017(F)
©
ISO 2017

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Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Principe . 5
5 Appareillage . 5
6 Échantillonnage . 8
7 Mode opératoire. 8
7.1 Conditions d’essai . 8
7.2 Étalonnage . 9
7.3 Nombre de déterminations . 9
7.4 Mesure de la valeur de pH . 9
8 Évaluation . 9
9 Fidélité . 9
9.1 Généralités . 9
9.2 Limite de répétabilité, r .10
9.3 Limite de reproductibilité, R .10
10 Rapport d’essai .10
Annexe A (informative) Électrodes de pH recommandées pour différents groupes de
produits de peinture, en fonction des résultats des essais interlaboratoires .11
Annexe B (informative) Détermination de la fidélité .13
Bibliographie .15
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Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www
.iso .org/ directives).
L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l’élaboration du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l’ISO (voir www .iso .org/ brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion
de l’ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: www .iso .org/ iso/ fr/ avant -propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 35, Peintures et vernis, sous-comité
SC 9, Méthodes générales d'essais des peintures et vernis.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 19396 se trouve sur le site web de l’ISO.
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Introduction
La valeur de pH des produits aqueux revêt une importance capitale pour les propriétés et la durabilité
des produits.
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Peintures et vernis — Détermination de la valeur de pH —
Partie 1:
Électrodes de pH à membrane en verre
1 Domaine d’application
Le présent document spécifie une méthode de mesure en laboratoire de la valeur de pH des dispersions
de polymères et des produits de peinture à l’aide d’électrodes de pH pourvues d’une membrane en verre.
L’ISO 19396-2 spécifie une méthode de mesure de la valeur de pH à l’aide d’électrodes de pH dotées de la
technologie de transistor à effet de champ sensible aux ions (ISFET).
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique.
Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y compris les
éventuels amendements).
ISO 1513, Peintures et vernis — Examen et préparation des échantillons pour essai
ISO 4618, Peintures et vernis — Termes et définitions
ISO 15528, Peintures, vernis et matières premières pour peintures et vernis — Échantillonnage
ISO 80000-9:2009, Grandeurs et unités — Partie 9: Chimie physique et physique moléculaire
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l’ISO 4618 et l’ISO 80000-9,
ainsi que les suivants s’appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http:// www .electropedia .org/
3.1
pH
mesure de la réaction acide ou basique d’une solution aqueuse ou d’une dispersion de polymères
Note 1 à l'article: Notation du pH: le p et le H sont disposés à la verticale sur une même ligne. Il en va de même
pour pOH.
Note 2 à l'article: La réaction acide est déterminée par l’activité des «ions hydrogène» existants. La réaction
basique est déterminée par l’activité des ions hydroxyde existants. La relation directe entre les activités des
«ions hydrogène» et des ions hydroxyde est décrite par le produit ionique de l’eau.
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3.2
valeur de pH
logarithme décimal de l’activité des ions hydrogène multipliée par (−1)
m ⋅γ
 
a  ++
+
HHm,
H
 
 
pH==p a −lg =−lg
+
H 00
 
 
m m
 
 
avec am=⋅γ
++ +
HH m,H
où
a
est l’activité de l’ion hydrogène, en mol/kg;
+
H
0
est la molalité standard (1 mol/kg);
m
γ est le coefficient d’activité de l’ion hydrogène;
+
m,H
m est la molalité de l’ion hydrogène, en mol/kg.
+
H
Note 1 à l'article: La valeur de pH n’est pas mesurable en tant que mesure de l’activité d’un seul ion. Par conséquent,
les valeurs de pH (ES) de solutions d’un matériau de référence primaire (ES, fr: Étalon Primaire) sont déterminées,
de sorte à s’en approcher et à pouvoir y être attribuées. Ce principe s’appuie sur un accord international; voir
l’ISO 80000-9:2009, Annexe C.
3.3
chaîne de mesure potentiométrique
combinaison de demi-cellules électrochimiques
3.4
électrode (combinée) de pH
chaîne de mesure du pH (à une tige)
chaîne de mesure potentiométrique (3.3) fournissant une tension en fonction de la valeur de pH (3.2) de
la solution de mesure
Note 1 à l'article: L’une des deux demi-cellules électrochimiques est l’électrode de mesure du pH, la seconde est
une électrode de référence (3.5) (voir la Figure 1). Les deux électrodes peuvent être combinées dans une unité
sous forme de chaîne de mesure à une tige.
Note 2 à l'article: Il est recommandé d’utiliser une sonde de température intégrée (voir la Figure 1).
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Légende
1 électrode de référence, composée des éléments 2, 3 et 4 6 élément de référence
2 élément de référence 7 membrane en verre
3 électrolyte de référence 8 tampon interne
4 diaphragme 9 sonde de température
5 électrode de mesure du pH, composée des éléments 6, 7 et 8 U tension proportionnelle au pH
Figure 1 — Conception d’une électrode de pH à membrane en verre avec une sonde de
température intégrée (illustration schématique)
Note 3 à l'article: Le présent document fait référence aux électrodes de pH à membrane en verre. Il convient que le
corps de l’électrode soit fabriqué dans un matériau résistant aux produits chimiques et aux solvants.
3.5
électrode de référence
électrode fournissant un potentiel qui ne dépend pas de la valeur de pH (3.2) du milieu de mesure
Note 1 à l'article: À l’heure actuelle, l’électrode la plus répandue est l’électrode de référence argent-chlorure
d’argent, dont le potentiel est stabilisé par une concentration constante en chlorure de potassium (KCl) dans
l’électrolyte de référence (3.7).
3.6
élément de référence
cellule galvanique qui est immergée dans l’électrolyte de référence (3.7) et transmet le potentiel de
référence au pH-mètre
Note 1 à l'article: Il convient que les éléments de référence d’une électrode de mesure du pH et d’une électrode de
référence concordent afin d’obtenir des caractéristiques de température identiques.
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3.7
électrolyte de référence
solution aqueuse saline (en général, une solution de chlorure de potassium), dont l’activité des ions
chlorure détermine le potentiel de l’électrode de référence (3.5)
Note 1 à l'article: L’électrolyte de référence est en contact avec la solution de mesure au niveau du diaphragme
+
(3.8). La solution de chlorure de potassium est utilisée comme électrolyte de référence, car les ions K et les
−
ions Cl présentent une mobilité ionique quasi identique et, par conséquent, permettent d’obtenir des potentiels
de diffusion très proches.
Note 2 à l'article: Il convient que l’électrolyte de référence puisse s’écouler du diaphragme afin de garantir un
potentiel de référence constant. Il doit donc être occasionnellement rempli. Il n’est pas nécessaire de renouveler
l’électrolyte des électrodes de référence (3.5) ou des électrodes de pH (3.4) contenant un électrolyte solidifié ou
épaissi/en gel. Ces électrodes de référence ou électrodes de pH sont qualifiées d’électrodes à faible maintenance.
3.8
diaphragme
matériau perméable situé sur les parois du corps des électrodes de référence (3.5), qui permet un
contact électrolytique entre les électrolytes de référence (3.7) et la solution de mesure, tout en entravant
l’échange d’électrolyte
Note 1 à l'article: Pour en savoir plus sur les différents types de diaphragmes, se reporter à 5.3.
3.9
électrode de mesure à membrane en verre
électrode fournissant un potentiel en fonction de la valeur de pH (3.2)
3.10
membrane en verre à pH
membrane fabriquée dans un verre spécial, servant d’interface à la solution pour fournir un potentiel
électrique (fonction d’électrode) proportionnel au pH (3.1) de la solution
3.11
compensation de la température
compensation du signal de mesure dépendant de la température uniquement des solutions tampons
(3.15) qui présentent une dépendance à la température connue
Note 1 à l'article: Cependant, la dépendance à la température de la valeur de pH (3.2) du milieu de mesure ne peut
pas être compensée. Par conséquent, la température est toujours consignée avec la valeur de pH.
3.12
pente théorique
k
changement de la tension de l’électrode de pH (3.4) en fonction de la température
R⋅TTR⋅
k =− ⋅=ln10 −⋅2,303
F F
où
T est la température thermodynamique, en Kelvin (température de mesure, en °C + 273,15 °C);
−1 −1
R est la constante du gaz 8,314 J mol K ;
−1
F est la constante de Faraday 96 485 C mol .
Note 1 à l'article: À 23 °C, k = −58,57 mV.
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3.13
pente pratique
k′
pente d’une électrode de pH (3.4), qui s’obtient en mesurant les tensions proportionnelles au pH de
l’électrode de pH dans au moins deux solutions tampons (3.15) de référence
ΔU
'
k =
ΔpH
Note 1 à l'article: La pente obtenue lors de l’étalonnage est une caractéristique de la qualité de l’électrode de pH.
3.14
point zéro
valeur de pH (3.2), pH , d’une électrode de pH (3.4), pour laquelle la tension proportionnelle au pH de
0
l’électrode de pH est U = 0 mV à une température donnée
Note 1 à l'article: Le point zéro peut aussi être indiqué en termes de tension (tension de décalage).
Note 2 à l'article: Le point zéro obtenu lors de l’étalonnage est une caractéristique de la qualité de l’électrode de pH.
3.15
solution tampon
solution présentant une valeur de pH (3.2) d’une incertitude de mesur
...