ISO 19396-1:2025

Paints and varnishes - Determination of pH value - Part 1: pH sensors with glass membrane

This document specifies a method for laboratory measurement of the pH value of polymer dispersions and coating materials using pH sensors with a glass membrane.

Peintures et vernis — Détermination de la valeur de pH — Partie 1: Sondes de pH à membrane en verre

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 de sondes de pH à membrane en verre.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 12-Jun-2025
• ICS: 87.040 - Paints and varnishes
• Technical Committee: ISO/TC 35/SC 9 - General test methods for paints and varnishes
• Drafting Committee: ISO/TC 35/SC 9 - General test methods for paints and varnishes
• Current Stage: 6060 - International Standard published
• Start Date: 13-Jun-2025
• Due Date: 16-Jun-2026
• Completion Date: 13-Jun-2025

Relations

• Revises: ISO 19396-1:2017 - Paints and varnishes - Determination of pH value - Part 1: pH electrodes with glass membrane
• Effective Date: 17-Jun-2023

Overview

ISO 19396-1:2025 - Paints and varnishes - Determination of pH value - Part 1: pH sensors with glass membrane specifies a laboratory method for measuring the pH of polymer dispersions and coating materials using pH sensors with a glass membrane. The second edition updates terminology (replacing “pH electrode” with pH sensor), clarifies calibration, and aligns normative references. The standard covers equipment, sampling, calibration, measurement procedure, evaluation, precision, and test reporting.

Key topics and requirements

• Scope and purpose: Laboratory determination of pH for aqueous coatings and polymer dispersions using glass‑membrane pH sensors.
• Apparatus and materials: Requirements for the pH measuring apparatus include a pH meter, a pH sensor with glass membrane (combining measuring and reference half‑cells), buffer solutions, storage solution (e.g., KCl), cleaning agents and appropriate containers/stands.
• pH meter functions: The meter must display pH to 0.01 resolution, provide pH‑proportional voltage (accuracy at least 1 mV), allow offset/zero adjustment, adjust practical slope, and indicate measuring temperature. Temperature compensation (manual or automatic) is required; temperature must be recorded with pH.
• Sensor components: Glass membrane measuring electrode, reference electrode (commonly Ag/AgCl with KCl reference electrolyte), diaphragm types and chemical‑resistant shafts are described. Low‑maintenance sensors with gel/solid electrolytes are noted.
• Calibration and measurement: Calibration procedures using buffer solutions are specified; the practical slope and zero point are used to characterise sensor performance. Sampling, cleaning, and measurement conditions are defined to ensure reproducibility.
• Quality and reporting: Methods for evaluation, precision (repeatability and reproducibility) and required test report information are included. Informative annexes provide recommended sensors (based on interlaboratory tests) and precision determination.

Applications and users

ISO 19396-1:2025 is intended for:

• Quality control and R&D laboratories in paint, varnish, coatings and polymer dispersion manufacturing
• Test houses and certification bodies performing routine pH analysis
• Process engineers monitoring formulation stability, shelf life and product performance
• Suppliers of pH meters and sensors seeking compliance guidance

Practical benefits include consistent pH measurement procedures, improved interlaboratory comparability, and guidance on sensor selection and calibration for coating materials.

Related standards

• ISO 19396-2 (pH measurement using ISFET sensors)
• Normative references cited: ISO 1513, ISO 4618, ISO 15528, ISO 80000-9

Keywords: ISO 19396-1:2025, pH measurement, paints and varnishes, pH sensors with glass membrane, polymer dispersions, coating materials, pH calibration, pH meter.

Standards Content (Sample)

International
Standard
ISO 19396-1
Second edition
Paints and varnishes —
2025-06
Determination of pH value —
Part 1:
pH sensors with glass membrane
Peintures et vernis — Détermination de la valeur de pH —
Partie 1: Sondes de pH à membrane en verre
Reference number
© ISO 2025
All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, no part of this publication may
be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting on
the internet or an intranet, without prior written permission. Permission can be requested from either ISO at the address below
or ISO’s member body in the country of the requester.
ISO copyright office
CP 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Geneva
Phone: [phone]
Email: [e-mail]
Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Principle . 4
5 Apparatus and materials . 4
5.1 pH measuring apparatus .4
5.2 pH meter .5
5.3 pH sensor .5
5.4 Buffer solutions .7
5.5 Storage solution for the pH sensors .7
6 Sampling . 7
7 Procedure . 7
7.1 Test conditions .7
7.2 Calibration .7
7.3 Number of determinations .8
7.4 Measuring the pH value .8
8 Evaluation . 8
9 Precision . 8
9.1 General .8
9.2 Repeatability limit, r . .8
9.3 Reproducibility limit, R .9
10 Test report . 9
Annex A (informative) Recommended pH sensors for different groups of coating materials,
based on the results of interlaboratory tests. 10
Annex B (informative) Determination of precision .12
Bibliography . 14

iii
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 document 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).
ISO draws attention to the possibility that the implementation of this document may involve the use of (a)
patent(s). ISO takes no position concerning the evidence, validity or applicability of any claimed patent
rights in respect thereof. As of the date of publication of this document, ISO had not received notice of (a)
patent(s) which may be required to implement this document. However, implementers are cautioned that
this may not represent the latest information, which may be obtained from the patent database available at
www.iso.org/patents. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of 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 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, in collaboration with the European Committee for
Standardization (CEN) Technical Committee CEN/TC 139, Paints and varnishes, in accordance with the
Agreement on technical cooperation between ISO and CEN (Vienna Agreement).
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 19396-1:2017), which has been technically
revised.
The main changes are as follows:
— definitions for “theoretical slope”, “stability of measured value”, “potentiometric measurement chain”
and “reference element” have been deleted;
— the term “pH electrode” has been changed to “pH sensor” in the entire text including the title of the
document;
— the calibration (7.2) has been clarified;
— the normative references have been updated.
A list of all parts in the ISO 19396 series can be found on the ISO website.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www.iso.org/members.html.

iv
Introduction
The pH value of aqueous products is of decisive importance for the product properties and durability.
This document covers a method for laboratory measurement of the pH value of polymer dispersions and
coating materials using pH sensors with a glass membrane. ISO 19396-2 specifies a method for measuring
the pH value using pH sensors with ion-sensitive field-effect transistor (ISFET) technology.

v
International Standard ISO 19396-1:2025(en)
Paints and varnishes — Determination of pH value —
Part 1:
pH sensors with glass membrane
1 Scope
This document specifies a method for laboratory measurement of the pH value of polymer dispersions and
coating materials using pH sensors with a glass membrane.
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 — Vocabulary
ISO 15528, Paints, varnishes and raw materials for paints and varnishes — Sampling
ISO 80000-9, Quantities and units — Part 9: Physical chemistry and molecular physics
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 4618, ISO 80000-9 and the
following apply.
ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at https:// www .electropedia .org/
3.1
pH
measure for the acidic or basic reaction of an aqueous solution or polymer dispersion
Note 1 to entry: For the 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
decadal logarithm of the hydrogen ion activity multiplied with (−1)
a m ⋅γ
   
++ +
HH H
pH==p a −lg =−lg
   
+
H  00  
m m
   
with am=⋅γ
++ +
H H H
where
a
is the activity of the hydrogen ion, in mol/kg;
+
H
is the standard molality (1 mol/kg);
m
γ
is the activity coefficient of the hydrogen ion;
+
H
m
is the molality of the hydrogen ion, in mol/kg.
+
H
Note 1 to entry: For further details see DIN 19261.
3.3
pH sensor
pH electrode
pH combination electrode
pH measuring chain
pH single-rod measuring chain
potentiometric measuring chain providing a voltage which depends on the pH value (3.2) of the
measuring medium
Note 1 to entry: The two electrochemical half cells are the pH measuring electrode and the reference electrode (3.4)
(see Figure 1). Both electrodes can be combined as a single-rod measuring chain in one unit.
Note 2 to entry: An integrated temperature sensor is recommended (see Figure 1).
Note 3 to entry: This document refers to pH sensors with glass membrane. The sensor shaft should be made of material
resistant to chemicals and solvents.

Key
1 reference electrode, consisting of 2, 3 and 4 6 inner reference
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
Figure 1 — Design of a pH sensor with glass membrane and temperature sensor
3.4
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 the time of publication of this document, 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 (3.5).
3.5
reference electrolyte
aqueous salt solution (generally potassium chloride solution), whose chloride ion activity determines the
potential of the reference electrode (3.4)
Note 1 to entry: At the diaphragm (3.6), the reference electrolyte has contact with the measuring medium. 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 is refilled occasionally. For reference electrodes (3.4) or pH sensors (3.3) with thickened/gel or
solidified electrolyte, refilling of the electrolyte can be omitted. Such reference electrodes or pH sensors are called
low-maintenance.
3.6
diaphragm
permeable material in the sides of the casing of reference electrodes (3.4), which enables the electrolytic
contact between reference electrolytes (3.5) and measuring medium and simultaneously impedes the
exchange of electrolyte
Note 1 to entry: For types of diaphragms, see 5.3.

3.7
measuring electrode with glass membrane
electrode providing a potential which is a function of the pH value (3.2)
3.8
g
...

Norme
internationale
ISO 19396-1
Deuxième édition
Peintures et vernis —
2025-06
Détermination de la valeur de pH —
Partie 1:
Sondes de pH à membrane en verre
Paints and varnishes — Determination of pH value —
Part 1: pH sensors with glass membrane
Numéro de référence
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2025
Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette
publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: [phone]
E-mail: [e-mail]
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Principe. 4
5 Appareillage . 5
5.1 Appareillage de mesure du pH .5
5.2 pH-mètre .5
5.3 Sonde de pH .6
5.4 Solutions tampons .7
5.5 Solution de stockage pour sondes de pH .7
6 Échantillonnage . 7
7 Mode opératoire . 7
7.1 Conditions d’essai . . .7
7.2 Étalonnage .8
7.3 Nombre de déterminations .8
7.4 Mesure de la valeur de pH .8
8 Évaluation . 8
9 Fidélité . 8
9.1 Généralités .8
9.2 Limite de répétabilité, r .8
9.3 Limite de reproductibilité, R .9
10 Rapport d’essai . 9
Annexe A (informative) Sondes de pH recommandées pour différents groupes de produits de
peinture, en fonction des résultats des essais interlaboratoires .10
Annexe B (informative) Détermination de la fidélité .12
Bibliographie . 14

iii
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’ISO attire l’attention sur le fait que la mise en application du présent document peut entraîner l’utilisation
d’un ou de plusieurs brevets. L’ISO ne prend pas position quant à la preuve, à la validité et à l’applicabilité de
tout droit de brevet revendiqué à cet égard. À la date de publication du présent document, l’ISO n'avait pas
reçu notification qu’un ou plusieurs brevets pouvaient être nécessaires à sa mise en application. Toutefois,
il y a lieu d’avertir les responsables de la mise en application du présent document que des informations
plus récentes sont susceptibles de figurer dans la base de données de brevets, disponible à l'adresse
www.iso.org/brevets. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne pas avoir identifié tout ou partie de
tels droits de propriété.
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 www.iso.org/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, en collaboration avec le comité technique CEN/TC 139,
Peintures et vernis, du Comité européen de normalisation (CEN), conformément à l’Accord de coopération
technique entre l’ISO et le CEN (Accord de Vienne).
Cette seconde édition annule et remplace la première édition (ISO 19396-1:2017), qui a fait l’objet d’une
révision technique.
Les principales modifications sont les suivantes:
— les définitions de «pente théorique», «stabilité de la valeur mesurée», «chaîne de mesure potentiométrique»
et «élément de référence» ont été supprimées;
— le terme «électrode de pH» a été remplacé par «sonde de pH» dans l’ensemble du texte, y compris dans le
titre du document;
— l’étalonnage (7.2) a été clarifié;
— les références normatives ont été mises à jour.
Une liste de toutes les parties de la série de normes ISO 19396 se trouve sur le site web de l’ISO.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes se
trouve à l’adresse www.iso.org/fr/members.html.

iv
Introduction
La valeur de pH des produits aqueux revêt une importance capitale pour les propriétés et la durabilité des
produits.
Le présent document couvre une méthode de mesure en laboratoire de la valeur de pH des dispersions de
polymères et des produits de peinture à l’aide de sondes de pH à membrane en verre. L’ISO 19396-2 spécifie
une méthode de mesure de la valeur de pH à l’aide de sondes de pH dotées de la technologie de transistor à
effet de champ sensible aux ions (ISFET).

v
Norme internationale ISO 19396-1:2025(fr)
Peintures et vernis — Détermination de la valeur de pH —
Partie 1:
Sondes 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 de sondes de pH à membrane en verre.
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 — Vocabulaire
ISO 15528, Peintures, vernis et matières premières pour peintures et vernis — Échantillonnage
ISO 80000-9, Grandeurs et unités — Partie 9: Chimie physique et physique moléculaire
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et les définitions de 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 https:// 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: Pour la 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.
3.2
valeur de pH
logarithme décimal de l’activité des ions hydrogène multipliée par (−1):

a m ⋅γ
   
++ +
HH H
pH==p a −lg =−lg
   
+
H  00  
m m
   
avec am=⋅γ
++ +
H H H
où
a est l’activité de l’ion hydrogène, en mol/kg;
+
H
est la molalité standard (1 mol/kg);
m
γ
est le coefficient d’activité de l’ion hydrogène;
+
H
m est la molalité de l’ion hydrogène, en mol/kg.
+
H
Note 1 à l'article: Pour plus de détails, voir la DIN 19261.
3.3
sonde de pH
électrode de pH
électrode (combinée) de pH
chaîne de mesure du pH
chaîne de mesure du pH (à une tige)
chaîne de mesure potentiométrique fournissant une tension en fonction de la valeur de pH (3.2) du milieu
de mesure
Note 1 à l'article: Les deux demi-cellules électrochimiques sont l’électrode de mesure du pH et l’électrode de référence
(3.4) (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).
Note 3 à l'article: Le présent document fait référence aux sondes de pH à membrane en verre. Il convient que le corps
de la sonde soit fabriqué dans un matériau résistant aux produits chimiques et aux solvants.

Légende
1 électrode de référence, composée des éléments 2, 3 et 4
2 élément de référence
3 électrolyte de référence
4 diaphragme
5 électrode de mesure du pH, composée des éléments 6, 7 et 8
6 référence interne
7 membrane en verre
8 tampon interne
9 sonde de température
U tension proportionnelle au pH
Figure 1 — Conception d’une sonde de pH à membrane en verre avec une sonde
de température intégrée
3.4
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: Au moment de la publication du présent document, 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 (3.5).
3.5
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 (3.4)
Note 1 à l'article: L’électrolyte de référence est en contact avec le milieu de mesure au niveau du diaphragme (3.6). 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 est donc occasionnellement rempli. Il n’est pas nécessaire de renouveler l’électrolyte des
électrodes de référence (3.4) ou des sondes de pH (3.3) contenant un électrolyte solidifié ou épaissi/en gel. Ces électrodes
de référence ou sondes de pH sont qualifiées d’électrodes/sondes à faible maintenance.

3.6
diaphragme
matériau perméable situé sur les parois du corps des électrodes de référence (3.4), qui permet un contact
électrolytique entre les électrolytes de référence (3.5) et le milieu 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.
3.7
électrode de mesure à membrane en verre
électrode fournissant un potentiel en fonction de la valeur de pH (3.2)
3.8
membrane en verre
membrane fabriquée dans un verre spécial, dont l’interface avec le milieu donne lieu à un potentiel électrique
(fonction d’électrode) proportionnel au pH (3.1) du milieu
3.9
compensation de la température
correction mathématique de l’influence de la température sur le signal de mesure
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.
3.10
pente pratique
k′
pente d’une sonde de pH (3.3), qui s’obtient en mesurant
...