Biocide analysis, usability and stability

Abstract

Biosidien toimittajat tavallisesti suorittavat biosidien annostelumäärien hallinnan paperi- ja kartonkiteollisuudessa. Useimmiten annostelun hallinta määritetään epäsuorilla menetelmillä, kuten esimerkiksi määrittämällä bakteerien kasvua. Biosidien tehoaineiden todellista konsentraatiota tai määrää prosessivesissä tai lopputuotteessa ei tavallisesti mitata.

Diplomityössä kehitettiin kolmelle paperiteollisuudessa yleisesti käytetyllä biosidin tehoaineelle analyyttiset menetelmät. Menetelmät kehitettiin glutaraldehydille, 2,2-dibromi-3-nitriilipropionamidi:lle (DBNPA) ja 5-kloori-2-metyyli-4-isotiatsoliini-3-oni:lle (CMI). Kehitettyjä menetelmiä käytettiin tehoaineiden stabiilisuuden seuraamiseen vesiliuoksessa eri pH:ssa ja lämpötilassa. Lisäksi kartonkinäytteistä tehtiin uuttokokeita ja yritettiin kehittää uuttomenetelmät, joilla pystyttäisiin määrittämään biosidien tehoaineiden jäännöspitoisuuksia lopputuotteesta.

Glutaraldehydille ja CMI:lle onnistuttiin kehittämään uuttomenetelmät, joilla pystyttiin määrittämään kartongista tutkittujen tehoaineiden jäännöspitoisuudet. Saadut tulokset vaikuttavat realistisilta. Glutaraldehydille ja DBNPA:lle tehtiin stabiilisuuskokeita ja tulokset ovat samankaltaisia mitä muut tutkijat ovat saaneet.

The suppliers of biocides usually carry out the control of the biocides in the paper and board mills. Most of it is based on indirect methods, for example on the testing of bacterial growth. Real concentration of the active biocide present in the process water or in end product is not usually determined.

The aim of this master’s thesis was to develop analytical methods for the determination of three commonly used biocides, which are used in paper and board industry. The active substances of the biocides were glutaraldehyde, 2,2-dibromo-3-nitrilopropionamide (DBNPA) and 5-chloro-2-methyl-4-isothiazolin-3-one (CMI). The methods, which were developed, were used to detect the stability of biocides in different pHs and temperatures. From board samples extraction tests were made in order to develop methods, where the residue of active substance of biocides could be analysed from the end product.

For glutaraldehyde and CMI, extraction methods were successfully developed that could be used for analysis the residues of active substances of biocides from board. The results are realistic. The stability of glutaraldehyde and DBNPA were studied and the results were almost equal to what other researchers have found.