- Oggetto:
- Oggetto:
Chimica Analitica dei Materiali
- Oggetto:
Analytical chemistry for material science
- Oggetto:
Anno accademico 2019/2020
- Codice dell'attività didattica
- MFN1269
- Docenti
- Dott. Silvia Berto (Titolare del corso)
Prof. Alessandra Bianco Prevot (Titolare del corso) - Corso di studi
- Scienza e Tecnologia dei Materiali
- Anno
- 3° anno
- Tipologia
- Caratterizzante
- Crediti/Valenza
- 8
- SSD dell'attività didattica
- CHIM/01 - chimica analitica
- Modalità di erogazione
- Tradizionale
- Lingua di insegnamento
- Italiano
- Modalità di frequenza
- Frequenza alle lezioni facoltativa. Frequenza al laboratorio obbligatoria
- Tipologia d'esame
- Orale
- Prerequisiti
- Chimica generale ed inorganica. Fondamenti di spettroscopia.
General and inorganic chemistry. Fundament of spectroscopy. - Propedeutico a
- Corsi di tipo analitico nella Laurea Magistrale
Analytical courses in the Master degree - Oggetto:
Sommario insegnamento
- Oggetto:
Obiettivi formativi
L'obiettivo principale è sviluppare la capacità di scelta di un metodo analitico, considerando lo scopo dell'analisi, strumentazione disponibile e relative prestazioni, tempo e costi.
Un ulteriore obiettivo riguarda la capacità di utilizzare le conoscenze di chimica inorganica, organica e fisica per scegliere ed ottimizzare una strategia analitica corretta.
Sarà altresì un obiettivo saper discutere criticamente il risultato ottenuto.
The main goal is to develop the skill to choose an analytical strategy, taking into account the objective of the analysis, the laboratory instruments and their performances, the working time and the budget.
A second mission is the ability to connect concepts coming fron inorganic, organic and physical chemistry to choose and properly to plan a good analytical procedure.
A further mission will be the ability to critically discuss the obtained results
- Oggetto:
Risultati dell'apprendimento attesi
Al termine del'insegnamento gli studenti dovrebbero conoscere fondamenti ed applicazioni all'analisi chimica dei materiali delle metodologie analitiche classiche (equilibri chimici e volumetria), delle spettroscopie atomiche e molecolari, della spettrometria di massa, delle metodologie elettrochimiche (con particolare riferimento ai fenomeni di corrosione) e delle metodologie separative strumentali. Possiederanno inoltre le conoscenze necessarie per la scelta del metodo analitico ottimale e per la trattazione statistica dei risultati.
At the end of the course students are expected to have a basic knowledge of chemical equilibria in solution and their effect on the chemical analysis. Moreover they should know principle and application of molecular and atomic spectroscopies, electrochemical methods related to corrosion problems, fundamentals of mass spectrometry and instrumental separation techniques. Criteria for the selection and optimization of a method of analysis, from sampling to data analysis will be a further learning result, together with the ability to analyze the obtained results following a statistical approach
- Oggetto:
Modalità di insegnamento
La metodologia didattica consiste in lezioni frontali (CFU 6; N. ore 48) e in attività di laboratorio (CFU 2; N. ore 32). La partecipazione alle lezioni è facoltativa, mentre si richiede la partecipazione obbligatoria ad almeno il 70% delle ore di laboratorio.
The teaching method consists of lectures (6 CFU; 48 Hours) and in laboratory practice (2 CFU; 32 Hours). The participation to the lectures is optional, while the participation to the 70% of the hours of the laboratory is mandatory.
- Oggetto:
Modalità di verifica dell'apprendimento
La verifica dell'apprendimento avverrà con la compilazione di una relazione scritta sull'attività di laboratorio e con lo svolgimento di una prova orale. La relazione scritta dovrà essere consegnata con qualche giorno d'anticipo rispetto alla data d'esame. Il voto sarà espresso il trentesimi.
Durante la prova saranno verificate le conoscenze dello studente riguardo le modalità analitiche proposte a lezione e sarà verificata la sua capacità di illustrare l'attività di laboratorio, a partire dalla relazione scritta, considerata parte integrante dell'esame. Verrà richiesto allo studente di elaborare in modo critico sia le informazioni ricevute, sia i risultati ottenuti in laboratorio.
The evaluation of the learning process will take place with the compilation of a laboratory report and with an oral test. The report must be submitted to the teachers with a few days in advance of the exam date. The evaluation will be expressed out of thirty.
During the exam the student's knowledge about the analytical methods presented during the lessons and their ability to illustrate the activities of the laboratory will be checked. The report about the laboratory practice will be discussed as relevant aspect to evaluate the student ability to critically elaborate the information received and the results obtained.
- Oggetto:
Programma
Programma
- Italiano
- Inglese
Lezioni
Il problema analitico dal campionamento al risultato significativo.
L'equilibrio chimico. Costanti di dissociazione. Equilibrio acido-base; concetto di pH e sua determinazione. Formazione di complessi in
soluzione. Costanti di stabilità. Costanti condizionali.
Solubilità. Fenomeni di adsorbimento.
Equilibri redox.
Le tecniche volumetriche, cenni.
Generalità di elettrodica. L'equazione di Butler-Volmer. Cenni allo studio
della corrosione dei materiali metallici.
La tecnica potenziometrica. Misure di pH. Altri elettrodi iono-selettivi.
La spettrofotometria di assorbimento UV-vis e Fluorescenza molecolare
(Approccio quantitativo)
Precisione e accuratezza di una misura, individuazione e trattamento dell' errore.
Campionamento e pre-trattamenti del campione. Applicazioni alla chimica analitica dell'estrazione con solvente .
Analisi elementare inorganica: spettroscopia di assorbimento ed emissione atomica, spettroscopia di emissione atomica con plasma ad accoppiamento induttivo e cenni di spettroscopia di massa con ionizzazione al plasma, fluorescenza di raggi X: teoria ed applicazioni
Laser Induced Breakdown Spectroscopy:teoria ed applicazioni. Analisi elementare organica: principi, strumentazione ed applicazioni
Metodi cromatografici: principi ed applicazioni di cromatografia liquida e gascromatografia nell'analisi dei materiali
Introduzione alla spettrometria di massa per l'analisi di molecole organiche.Introduzione alle tecniche di analisi superficiale
Esercitazioni in laboratorio:
Campionamento e solubilizzazione di materiali ceramici, metallici, vetri. Quantificazione di sostanze con spettroscopia Uv-Vis.
Analisi elementare con spettroscopia atomica
S e p a r a z i o n e e a n a l i s i d i s o s t a n z e mediante c o n c r o m a t o g r a f i a liquida e / o
gascromatografia-MSLessons
The analytical problem from sampling to result.
The chemical equilibrium. Dissociation constants. Acid-basic equilibrium; the pH concept and determination. Complex formation in solution. Stability constants. Conditional constants.
Solubility. Adsorption phenomena.
Redox equilibrium.
Volumetric techniques, generality.
Generality of the electrode. The Butler-Volmer equation. Introduction to the corrosion of metallic materials.
The potentiometric technique. pH measurements and other ion-selective electrodes.
UV-VIS absorption spectrophotometry and molecular fluorescence (quantitative approach)
Precision and accuracy of a measurement, error definition, detection and treatment.
Sampling and sample pre-treatment. Analytical applications of solvent extraction.
Inorganic elemental analysis: atomic absorption and emission spectroscopy, atomic emission spectroscopy with inductively coupled plasma, and introduction to inorganic mass spectrometry, X-ray fluorescence. Theory and applications.
Laser induced breakdown spectroscopy: theory and applications.
Organic elemental analysis: principles, instrumentation and applications
Chromatographic methods: principles and applications of liquid chromatography and gas chromatography analysis in the analysis of materials
Introduction to mass spectrometry for the analysis of organic molecules
Laboratory experiments:
Sampling and dissolution of a material (ceramic, metal, glass).
Quantitative analysis with UV-VIS spectroscopy.
Elemental analysis with atomic spectroscopy
Separation and analysis of substances by liquid chromatography and/or gas chromatography-mass spectrometryTesti consigliati e bibliografia
- Oggetto:
Testi consigliati e bibliografia
- Italiano
- English
I testi base consigliati per il corso sono:
Harris, Chimica Analitica Quantitativa, Zanichelli
Di Marco, Pastore, Bombi, Chimica Analitica, EdiSES (parte su equilibri e titolazioni) oppure Harris, Chimica Analitica Quantitativa, Zanichelli
Skoog, Holler, Crouch, CHIMICA ANALITICA STRUMENTALE, EdiSES (aspetti di chimica strumentale)
Viene fornita copia del materiale didattico di supporto presentato durante le lezioni.
The suggested text books are the followings:
Harris, Chimica Analitica Quantitativa, Zanichelli
Di Marco, Pastore, Bombi, Chimica Analitica, EdiSES (equilibrium and titrations) or Harris, Chimica Analitica Quantitativa, Zanichelli
Skoog, Holler, Crouch, CHIMICA ANALITICA STRUMENTALE, EdiSES (instrumental aspects)
Copy of the material used during the lessons will be made available- Oggetto: