67031 - CHIMICA ANALITICA STRUMENTALE CON LABORATORIO

Scheda insegnamento

  • Docente Barbara Ballarin

  • Crediti formativi 6

  • SSD CHIM/01

  • Modalità di erogazione In presenza (Convenzionale)

  • Lingua di insegnamento Italiano

  • Orario delle lezioni dal 20/09/2017 al 20/12/2017

Anno Accademico 2017/2018

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso lo studente deve essere in grado di conoscere i fondamenti teorici, le potenzialità e le applicazioni analitiche delle più comuni tecniche strumentali, normalmente disponibili in un laboratorio di ricerca e/o controllo qualità, soprattutto nel settore dei materiali. Oltre ai fondamenti delle principali tecniche spettroscopiche, cromatografiche ed elettrochimiche, lo studente dovrebbe conoscere modalità e limiti delle procedure di misurazione analitica.

Programma/Contenuti


Il corso è diviso in due moduli: modulo 1: corso teorico modulo 2: laboratorio integrato

Modulo 1:

Terminologia dell'analisi strumentale. Principali componenti di uno strumento analitico. Segnali. Trasduttori e rivelatori. Rapporto segnale-rumore.

Statistica dell'analisi strumentale. Limite di rivelabilità e sensibilità.  Metodi di taratura. Intervallo di fiducia di una concentrazione ricavata da una retta di taratura.

Tecniche spettroscopiche in assorbimento ed emissione. Spettrometria di assorbimento molecolare nell'UV-vis: approfondimenti sulla strumentazione e i metodi. Spettrometria di assorbimento atomico in fiamma e in forno di grafite. Spettrometria di emissione atomica in fiamma e in plasma ad accoppiamento induttivo.

Tecniche cromatografiche. Equazioni fondamentali della cromatografia. Efficienza di una separazione. Processi in colonna e allargamento delle bande. Gascromatografia. Cromatografia liquida ad alta efficienza. Cromatografia ionica.

Tecniche elettrochimiche. Conduttometria  e tecniche a potenziale controllato.

Modulo 2.

Il corso intende fornire una verifica di tipo esercitazionale sugli argomenti teorici che vengono svolti in parallelo nel corso di Chimica Analitica Strumentale.

Il programma verte su una serie di esperienze da effettuare in laboratorio utilizzando tecniche strumentali riguardanti i seguenti argomenti:

1) SPETTROSCOPIA UV-Vis

spettrofotometria in riflettanza diffusa ed utilizzo del sistema CIELAB per l'analisi del colore; applicazione su campioni reali (provini  cermici).

2)CROMATOGRAFIA  HPLC

Cromatografia liquida a fase inversa (HPLC) per la determinazione di  analiti reali.

3) VOLTAMMETRIA CICLICA

Studio di una rezione redox. Determinazione dei principali parametri voltammetrici.

4) CONDUTTOMETRIA

Analisi della salinita' totale di acqua di mare o di altri campioni reali (es suoli).

PREQUISITI DI CONOSCENZA E ABILITA' PER AFFRONTARE IL CORSO

In generale sono richieste le conoscenze e abilità acquisite nei corsi di: Matematica, Fisica, Chimica Generale, Chimica Fisica 1 e Chimica Analitica con Laboratorio.

In particolare gli allievi devono:

  • padroneggiare i principi dell'equilibrio chimico e il trattamento grafico e matematico degli equilibri simultanei
  • svolgere calcoli stechiometrici di moderata complessità
  • possedere nozioni elementari di ottica e di algebra elementare
  • essere capaci di trattare semplici funzioni matematiche
  • conoscere la nomenclatura dei più comuni composti chimici
  • avere maturato una discreta abilità nell'utilizzo della vetreria di laboratorio e nell'esecuzione di titolazioni volumetriche

Testi/Bibliografia

1-D.A.Skoog, D.M.West, F.J.Holler, Crouch, Fondamenti di Chimica Analitica, EdiSES, Napoli.

2-D.C.Harris, Chimica Analitica Quantitativa, Zanichelli, Bologna.

3- Skoog, Leary, Chimica Analitica Strumentale, EdiSES, Napoli.

4- F.W.FiField and D. Kealey, Chimica Analitica, teoria e pratica, Zanichelli, Bologna.

Metodi didattici

Lezioni in aula, integrate da attività esercitazionali sugli argomenti svolti. E' incoraggiato lo studio individuale sui libri di testo e la discussione in aula sugli argomenti trattati. Il  Corso è integrato con quello di laboratorio. Durante le lezioni verranno discusse le problematiche generali connesse con la progettazione e lo sviluppo delle esperienze che si svolgeranno in laboratorio. Nell'esecuzione delle esperienze di laboratorio gli studenti in gruppo risolveranno  problemi analitici  reali. Per ogni esperienza agli studenti verranno affidati dei ruoli a rotazione.



Modalità di verifica dell'apprendimento

La prova d'esame mira a verificare il raggiungimento dei seguenti obiettivi didattici:

- capacità di impiegare gli strumenti di analisi e di calcolo oggetto delle lezioni e delle esercitazioni.

-capacità di impiegare i risulati ottenuti ai fini di fornire un dato analitico.

La verifica dell'apprendimento avviene attraverso una prova finale articolata in:

A) Prova orale (punteggio 60%) -Interrogazione orale.

La valutazione di tale prova, espressa in trentesimi, viene integrata con quella del Corso di Laboratorio di Chimica Analitica Srumentale (unico voto). 

B) La verifica dell'apprendimento e l'accreditamento dell'attività del Corso di laboratorio (punteggio 40%) viene effettuata come segue:

1-relazione su uno degli esperimenti fatti:

Lo studente dovrà scrivere una relazione (lunghezza libera) su una delle esperienze fatte in laboratorio (ruolo capogruppo). (punteggio 40%)

 2- valutazione del QUADERNO DI LABORATORIO e valutazione del COMPORTAMENTO IN LABORATORIO E CAPACITA' DI LAVORARE IN GRUPPO

Ogni studente deve tenere il proprio quaderno di laboratorio che DEVE essere compilato in laboratorio in tutte le sue parti e firmato alla fine dell'esperienza dal docente.

Nel quaderno che dovrà essere: formato A4, numerato, e con fogli non estraibili e dovrà contenere nella prima pagina nome, cognome, numero di matricola e gruppo di appartenenza, lo studente dovrà segnare per ogni esperienza la data, la temperatura ambiente e le annotazioni dell'esperienza relative al suo ruolo.  (punteggio 10%)

La valutazione complessiva dell'attività di laboratorio viene effettuata con giudizi in lettere (da A a E), in cui (A) corrisponde ad una buona valutazione e, a scalare, (E) corrisponde ad una sufficienza. Tali giudizi andranno ad integrare la valutazione della prova orale

 

Strumenti a supporto della didattica

Le attività didattiche si avvalgono di supporti quali proiezioni di trasparenze e videoproiezione.Tracce, schemi, schede ed eventuali testi di esercizi da svolgere sono distribuiti a lezione.Il materiale didatticoutile per la preparazione dell'esame viene messo a disposizione dello studente in formato elettronico tramite internet.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Barbara Ballarin