Laurea Magistrale in Chimica industriale

Il Corso di Laurea Magistrale si prefigge l'obiettivo specifico di formare un Laureato in possesso delle competenze teoriche e pratiche necessarie per inserirsi in ambienti di lavoro multidisciplinari e internazionali impegnati:
‐ nella ricerca
‐ nello sviluppo,
‐ nella produzione,
‐ nel controllo della qualità e della sicurezza,
‐ nelle applicazioni e nella commercializzazione di materiali o prodotti per il sistema industriale, l'agricoltura, i servizi ed il consumo.
Il Laureato Magistrale sarà in grado di affrontare le problematiche connesse alla definizione, progettazione, sviluppo e realizzazione industriale di:
‐ processi chimici, microbiologici o enzimatici,
‐ processi di produzione di energia mediante trasformazioni chimiche
con particolare attenzione alle problematiche di compatibilità con l'ambiente, di sicurezza, di basso consumo di materie prime e di energia.
Il Laureato Magistrale sarà anche in grado di comprendere ed affrontare problematiche connesse all'utilizzo delle più avanzate metodologie spettroscopiche per l'analisi, la progettazione di materiali innovativi, lo sviluppo e realizzazione di processi industriali.
Il percorso specialistico seguito dallo studente dovrà garantire la conoscenza approfondita di una selezione omogenea di argomenti consistenti con gli obiettivi del Corso di Laurea.

In particolare, verranno offerti insegnamenti sia teorici che sperimentali su:
‐ la chimica e tecnologia delle principali classi di prodotti, anche dotati di attività biologica, o materiali, compresi materiali funzionali innovativi e nanomateriali; le tecniche per la loro progettazione, preparazione e caratterizzazione; i
criteri di scelta e di impiego dei materiali o dei prodotti per il sistema industriale, l'agricoltura, i servizi e per il consumo;
‐ gli aspetti relativi al trasferimento dei processi chimici e biochimici dallo stadio di sperimentazione in laboratorio fino alla commercializzazione, incluse le metodiche di scale‐up, la riconfigurazione dei processi industriali, le problematiche di sicurezza, di valutazione dell'impatto ambientale, di controllo della qualità della produzione, gli aspetti economici e di valutazione della redditività dei processi;
‐ i principi che governano le relazioni struttura‐attività o struttura‐proprietà dei prodotti e dei materiali; la loro caratterizzazione chimica, fisica, spettroscopica e meccanica, ivi compreso il comportamento in esercizio in funzione delle
condizioni di impiego;
‐ le metodologie per la modellazione molecolare, la simulazione al calcolatore, la progettazione e la realizzazione di nuovi prodotti o materiali, ivi compresi cristalli liquidi, cristalli molecolari, polimeri, prodotti biologicamente attivi e materiali biocompatibili;
‐ le proprietà termodinamiche e di trasporto dei fluidi, i fenomeni di trasporto (scambio termico e di materia tra fasi, elementi di meccanica dei fluidi); gli aspetti termodinamici, cinetici e catalitici correlati allo sviluppo di processi chimici e alla loro conduzione e ottimizzazione.
‐ le metodologie per la preparazione di prodotti o materiali organici, metallo‐organici e inorganici, polifunzionalizzati o polimerici; l'impiego di reattivi innovativi ed intermedi versatili per la produzione industriale e di laboratorio di composti ancheenantiomericamente puri; le metodologie di preparazione e caratterizzazione chimico‐fisica e di reattività di sistemi cataliticiomogenei ed eterogenei e di catalizzatori enzimatici; i criteri di scelta dei catalizzatori ottimali.
‐ le metodologie spettroscopiche di analisi di specie molecolari in fase gassosa anche in connessione a tematiche atmosferiche.
‐le metodologie spettroscopiche che coinvolgono analisi di superfici ed in particolare quelle che coinvolgono elettroni di core.
‐ le metodologie per la determinazione della struttura e delle proprietà di prodotti naturali e di sintesi e l'applicazione delle principali tecniche per la determinazione quali‐quantitativa di tali prodotti anche in matrici complesse nell'ambito delle esigenze del mondo scientifico e produttivo e delle normative nazionali ed internazionali di Buona Pratica Manifatturiera e di Laboratorio.

Per il raggiungimento degli obiettivi elencati è considerata fondamentale una prolungata e continuativa attività formativa ad elevato contenuto sperimentale o pratico‐sperimentale prestata nei Laboratori del Dipartimento di Enti o Industrie convenzionate.

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE:

AREA DI APPRENDIMENTO: CHIMICA DI BASE
Il laureato magistrale:
- conosce le basi meccanicistiche della reattività e come determinare semplici
meccanismi di reazione delle reazioni organiche;
- conosce le principali reazione organiche concertate e mediate dal palladio;
- conosce i principi alla base della stereoselezione in sintesi organica
- conosce i fondamenti base della spettroscopia NMR e di massa
- conosce le principali classi di composti inorganici degli elementi del sistema periodico
- acquisisce nozioni avanzate per comprendere le relazioni fra struttura e proprietà chimiche dei derivati inorganici con particolare riferimento al loro utilizzo come materiali.

Il laureato magistrale acquisisce le competenze per mezzo di: attività svolta in aula, in laboratorio, tramite viaggi di istruzione.
L'acquisizione delle conoscenze è verificata tramite: prove scritte, esami orali e prove pratiche di laboratorio.

AREA DI APPRENDIMENTO: METODOLOGIE DI INDAGINE CHIMICA
Il laureato magistrale, con diversi livelli di approfondimento a seconda del percorso scelto:
- conosce principi e procedure per l'analisi on-line e relative apparecchiature.
- conosce fini, mezzi e normativa del controllo di qualità delle misurazioni analitiche e della produzione.
- comprende i principi delle analisi in linea, automazione dei metodi e controllo analitico dei processi chimici.
- conosce le tecnologie per il recupero e la valorizzazione dei rifiuti e i principi del monitoraggio ambientale integrato.
- conosce tecniche di caratterizzazione sperimentale di interfacce, superfici, sistemi dispersi e fenomeni di trasporto.
- conosce tecniche di modellazione e simulazione al calcolatore di sistemi molecolari.
- conosce le proprietà e tecniche di caratterizzazione di materiali funzionali e colloidi e le loro basi molecolari.
- conosce le basi e i principi della meccanica quantistica e della struttura elettronica di atomi e molecole.
- conosce tecniche di caratterizzazione sperimentale di interfacce, superfici, sistemi amorfi e di bulk con particolare riferimento alle spettroscopie che utilizzano la radiazione X.

Il laureato magistrale acquisisce le competenze per mezzo di: attività svolta in aula, in laboratorio, tramite viaggi di istruzione.
L'acquisizione delle conoscenze è verificata tramite: prove scritte, esami orali e prove pratiche di laboratorio

AREA DI APPRENDIMENTO: INDUSTRIALE/IMPIANTI
Il laureato magistrale:
- Conosce le procedure di valutazione del rischio associato alle attività produttive chimico-industriali.
- Conosce le metodologie di scale-up dei processi chimici industriali.
- Conosce le procedure industriali di separazione dei componenti in miscele effluenti da processi chimici industriali.
- Conosce i criteri per la scelta delle condizioni ottimali per la conduzione dei processi chimici industriali, dal punto di vista dell'economicità, della sicurezza e dell'impatto ambientale.
- Conosce i prodotti polimerici di interesse industriale e le loro tecniche di produzione.
- Conosce i processi industriali di sintesi dei polimeri.
- Conosce le principali tecniche di caratterizzazione dei polimeri e dei loro additivi.
- Conosce le principali proprietà reologiche e meccaniche dei polimeri e dei materiali compositi.
- Correla le proprietà dei materiali polimerici alla loro struttura.
- Conosce i principali polimeri per usi speciali per applicazioni avanzate.
- Conosce le problematiche e le tecnologie di riciclo dei polimeri.
- Conosce i principali strumenti per affrontare lo studio quantitativo dei reattori chimici.
- Conosce le procedure per la progettazione funzionale e la verifica di apparecchiature utilizzate nelle principali operazioni di separazione degli impianti industriali chimici.
- Conosce i principi della catalisi industriale, ed è in grado di progettare e sviluppare catalizzatori per le diverse tipologie di processi chimici industriali.
- Conosce le caratteristiche dei principali microrganismi di interesse industriale ed i concetti avanzati dei processi fermentativi.

Il laureato magistrale acquisisce le competenze per mezzo di: attività svolta in aula, in laboratorio, tramite viaggi di istruzione.
L'acquisizione delle conoscenze è verificata tramite: prove scritte, esami orali e prove pratiche di laboratorio

AREA DI APPRENDIMENTO: CHIMICA DI BASE
Il laureato magistrale:
- determina semplici meccanismi di reazione delle reazioni organiche
- pianifica una sintesi organica di semplici molecole polifunzionali
- adotta strategie sintetiche volte al controllo della stereoselezione delle reazioni organiche
- determina la struttura di una molecola organica utilizzando metodi spettroscopici (NMR e massa)
- esegue in maniera autonoma una sintesi organica multistadio e riconosce e caratterizza completamente sia gli intermedi di reazione che la molecola "target"
- conosce le metodologie necessarie in un laboratorio di chimica inorganica per la preparazione e la caratterizzazione di composti e di vari materiali inorganici, anche in atmosfera inerte.
Il laureato magistrale acquisisce le competenze per mezzo di: attività svolta in aula, in laboratorio, tramite viaggi di istruzione, seminari e conferenze, collaborazioni con enti ed aziende.
L'acquisizione delle conoscenze è verificata tramite: prove scritte, esami orali e prove pratiche di laboratorio.

AREA DI APPRENDIMENTO: METODOLOGIE DI INDAGINE CHIMICA
Il laureato magistrale, con diversi livelli di approfondimento a seconda del percorso scelto:
- applica la tecnica più idonea ed il più appropriato metodo di elaborazione e trattamento statistico dei dati sperimentali, con particolare attenzione all'analisi di campioni reali, senza trascurare le possibilità offerte dai metodi rapidi di analisi.
- è in grado di orientarsi nell'analisi per il controllo di processo.
- mette in opera gli strumenti per la verifica dell'impatto ambientale da processi industriali, quali il Life Cycle Assessment e l'analisi di rischio.
- correla proprietà chimico fisiche macroscopiche a fenomeni su scala molecolare.
- è in grado di razionalizzare proprietà fisiche dei materiali collegandole a proprietà e organizzazioni molecolari.
- è in grado di analizzare dati di tecniche spettroscopiche che impiegano raggi X.

Il laureato magistrale acquisisce le competenze per mezzo di: attività svolta in aula, in laboratorio, tramite viaggi di istruzione, seminari e conferenze, collaborazioni con enti ed aziende.
L'acquisizione delle conoscenze è verificata tramite: prove scritte, esami orali e prove pratiche di laboratorio.

AREA DI APPRENDIMENTO: INDUSTRIALE/IMPIANTI
Il laureato magistrale:
- Gestisce processi chimici industriali, nelle condizioni ottimali dal punto di vista dell'economicità, della sicurezza, e dell'impatto ambientale.
- Calcola il rischio associato alle attività produttive chimico-industriali.
- Sviluppa un processo chimico industriale dalla fase di laboratorio fino all'applicazione industriale, sia nella sezione di reazione che in quella di separazione e purificazione.
- Caratterizza prodotti polimerici industriali applicando tecniche di laboratorio.
- Mette in correlazione la struttura e le proprietà dei prodotti polimerici industriali.
- Modifica le proprietà di materiali polimerici in funzione della particolare applicazione.
- Gestisce processi di trasformazione, lavorazione e riciclo di materiali polimerici.
- Affronta semplici problemi di modellazione ed ha acquisito informazioni sulla configurazione e le caratteristiche costruttive di alcuni tipici reattori
impiegati nell'industria chimica.
- Valuta le prestazioni di apparecchiature utilizzate nelle operazioni di separazione.
- Possiede le basi per effettuare la scelta della strumentazione necessaria per il controllo dell'impianto.
- Prepara e caratterizza catalizzatori omogenei ed eterogenei, e li applica in processi di trasformazione di materie prime tradizionali o rinnovabili in composti chimici, sia inorganici che organici.
- Possiede le basi per la gestione dei processi per la produzione di proteine ricombinanti, enzimi, antibiotici ed altre molecole di interesse industriale.

Il laureato magistrale acquisisce le competenze per mezzo di: attività svolta in aula, in laboratorio, tramite viaggi di istruzione, seminari e conferenze, collaborazioni con enti ed aziende.
L'acquisizione delle conoscenze è verificata tramite: prove scritte, esami orali e prove pratiche di laboratorio.

Il laureato magistrale:
- possiede capacità di programmare e condurre un esperimento; progettarne i tempi e le modalità, esercitare capacità autonoma di giudizio nel valutare e quantificare il risultato.
- Possiede elevata capacità organizzativa, rigoroso rispetto dei tempi, capacità di analisi ed elevata attenzione al dettaglio.
- L'autonomia di giudizio e la capacità di programmare e condurre un esperimento viene sviluppata in particolare durante le esercitazioni, i seminari organizzati e la preparazione di elaborati nell'ambito di insegnamenti attivati nei SSD elencati tra le Attività Formative Affini e Integrative, e soprattutto durante l'elaborazione della Tesi di Laurea Sperimentale, che richiede una costante autonomia di giudizio coniugata a capacità di programmazione, al rispetto dei tempi previsti e ad elevata capacità di analisi e sintesi nell'elaborazione dei risultati ottenuti. Per questa ragione è riservato
ampio spazio alla preparazione della Tesi ed alle attività sperimentali e seminariali correlate.
- L'acquisizione dell'autonomia di giudizio è valutata dal Relatore della Tesi sulla base dell'autonomia e della capacità di lavorare, anche in gruppo, durante l'attività di preparazione della Tesi Sperimentale ed è accertata durante il Colloquio di Laurea da parte di una apposita Commissione.
- Importante è anche la valutazione degli insegnamenti che compongono il piano di studio individuale dello studente.

Il laureato magistrale:
- possiede capacità di comunicare in forma scritta e orale nella propria lingua e, per il curriculum ASC, in lingua Inglese. Possiede abilità interpersonali, capacità di interagire con altre persone e di condurre attività in collaborazione anche a livello internazionale.
- Le abilità comunicative scritte ed orali, anche in lingua inglese, sono sviluppate particolarmente in occasione di seminari, esercitazioni ed altre attività formative che prevedono la preparazione di relazioni e documenti scritti e l'esposizione dei medesimi utilizzando anche strumenti multimediali o dimostrazioni al computer.
- L'acquisizione e la valutazione/ verifica del conseguimento di tali abilità
comunicative avvengono tramite la redazione della Tesi di Laurea e la discussione della medesima.
- In tutte le attività di esercitazione in aula ed in laboratorio, gli studenti sono
comunque incoraggiati ad intervenire pubblicamente per migliorare la propria
capacità di descrivere in modo chiaro e comprensibile eventuali dubbi e/o richieste di chiarimento su argomenti specifici.

Il laureato magistrale:
- possiede capacità di continuare la propria formazione scientifica e professionale, anche attraverso la continua consultazione delle fonti bibliografiche internazionali.
- Possiede capacità di lavorare per obiettivi autonomamente o in gruppo, reagendo positivamente ai problemi incontrati.
- È dotato di curiosità e attitudine allo sviluppo e al continuo aggiornamento delle conoscenze dello sviluppo scientifico e tecnologico, del mercato e dei prodotti esistenti.
- Le capacità di apprendimento sono conseguite nel percorso di studio nel suo
complesso, con riguardo in particolare allo studio e all'attività svolta per la
preparazione della Tesi di Laurea.
- La capacità di apprendimento viene valutata attraverso forme di verifica continua durante le attività formative, richiedendo la presentazione di dati reperiti autonomamente, mediante l'attività di tutorato nello svolgimento di progetti e mediante la valutazione della capacità di auto‐apprendimento maturata durante lo svolgimento dell'attività relativa alla Tesi di Laurea.

Funzione in un contesto di lavoro

Ambiti Professionali:
1. Ricerca e Sviluppo Prodotti, Materiali, Processi e Formulazioni
2. Gestione Sistema Qualità Sicurezza
3. Gestione e Funzionamento Impianti di Produzione
Il Chimico Industriale conduce ricerche, test, esperimenti ed analisi su prodotti, materiali o
formulazioni di importanza industriale e ne individua la composizione e le proprietà. Individua ed applica metodi di indagine e formula teorie sulla base delle osservazioni; progetta o migliora prodotti, materiali, formulazioni o processi anche non convenzionali.
Il suo compito consiste nell'arricchire le conoscenze esistenti promuovendo e conducendo anche in autonomia la ricerca in campo industriale‐applicativo; nell'interpretare concetti, teorie scientifiche e norme; nell'insegnarli in modo sistematico; nell'applicarli alla soluzione di problemi concreti.
In particolare, nell'ambito degli sbocchi professionali proposti:
1. Programma, progetta e realizza i test e le prove di laboratorio per lo sviluppo di nuovi prodotti, materiali, processi e formulazioni ed il miglioramento di quelli esistenti, in funzione della politica di sviluppo Aziendale ed in risposta a richieste specifiche dei clienti. Certifica il rispetto delle normative vigenti e gli standard di sicurezza. Collabora con l'assistenza tecnica e la produzione per caratterizzare nuovi prodotti e nuove tecnologie da sperimentare. Affronta in autonomia eventuali problematiche diagnostiche legate ai reclami dei clienti.
2. Sulla base di specifiche di prodotti, materiali, formulazioni o processi , programma, progetta e
realizza controlli di qualità che richiedono la padronanza di tecniche chimiche e strumentali anche avanzate. Garantisce l'assistenza tecnica necessaria per la rilevazione dei difetti e l'individuazione della causa dei difetti di un sistema di produzione e/o di confezionamento.
Ispeziona prodotti, componenti e parti e certifica i risultati delle analisi. Elabora proposte destinate a migliorare le procedure di controllo.
3. Garantisce il funzionamento degli impianti nel rispetto della sicurezza e dell'ambiente, secondo il piano di produzione e in funzione dei fabbisogni del mercato. Garantisce le forniture ai clienti in termini di qualità, rispetto delle specifiche e sicurezza. Collabora nello studio di soluzioni per il miglioramento continuo dell'affidabilità e dell'efficienza energetica dell'impianto, adeguandole alle normative dettate dal protocollo Reach, ed esplora le soluzioni disponibili sul mercato. Rileva ed elimina le anomalie di impianto. Pianifica le fermate periodiche necessarie alla sicurezza degli impianti.

Competenze associate alla funzione

Per lo svolgimento delle funzioni sopra descritte sono richieste specifiche conoscenze, capacità e abilità di tipo specialistico quali conoscenza dei processi chimici di base e di tipo industriale, analisi e caratterizzazione chimico‐fisica dei materiali, familiarità con problemi relativi alla sicurezza e al controllo di qualità. Oltre a capacità di auto‐apprendimento e di aggiornamento continuo, sono richieste adeguate competenze trasversali di tipo comunicativo‐relazionale, organizzativo e di gestione di impianti di produzione e laboratori, in accordo con il livello di autonomia e responsabilità assegnato.

Sbocchi occupazionali

‐ Industria chimica, farmaceutica ed imprese clienti dell'industria chimica: ricerca e sviluppo, produzione e logistica, assistenza tecnica, ambiente e qualità.
‐ Servizi: Laboratori analisi, gestione ambientale e degli impianti, società di consulenza (iscrizione all'ordine professionale A).
‐ Enti pubblici e privati
‐ Il laureato magistrale, in rapporto alle specifiche competenze acquisite, secondo la normativa
vigente può affrontare l'esame per l'accesso al Tirocinio Formativo Attivo per acquisire l'abilitazione all'insegnamento nelle scuole secondarie di primo e secondo grado nelle classi di concorso previste. Ha inoltre labilità e le competenze per svolgere attività di formazione
nel settore della Chimica e Chimica Industriale presso enti pubblici e privati.

Funzione in un contesto di lavoro

Ambiti Professionali:
1. Ricerca, Sviluppo e Analisi di Prodotti, Materiali, Processi e Formulazioni
2. Gestione Sistema Qualità Sicurezza
Il Chimico Industriale che acquisisce la laurea Magistrale in Chimica Industriale – curriculum Spettroscopia Avanzata in Chimica conduce ricerche, test, esperimenti ed analisi su prodotti, materiali o formulazioni di importanza applicativa o di base e ne individua la composizione e le proprietà. Individua ed applica metodi di indagine spettroscopici e deduce conclusioni analitiche sulla base delle osservazioni; progetta o migliora prodotti, materiali, formulazioni o processi anche non convenzionali con l'utilizzo di tecniche di simulazione teoriche.
In particolare, nell'ambito degli sbocchi professionali proposti:
1. Programma, progetta e realizza i test e le prove di laboratorio per lo sviluppo di nuovi prodotti, materiali, e formulazioni ed il miglioramento di quelli esistenti, in funzione della politica di sviluppo Aziendale ed in risposta
a richieste specifiche dei clienti. Collabora con l'assistenza tecnica e la produzione per caratterizzare e qualificare nuovi prodotti e nuove tecnologie da sperimentare. Affronta in autonomia eventuali problematiche diagnostiche applicando le conoscenze spettroscopiche acquisite durante il corso. Sa svolgere sia ricerca applicata che ricerca di base in ambito multiculturale e multilinguistico.
2. Sulla base di specifiche di prodotti, materiali, formulazioni o processi, programma, progetta e realizza il monitoraggio e i controlli di qualità che richiedono la padronanza di tecniche chimiche e strumentali avanzate.
Garantisce l'assistenza tecnica necessaria per la rilevazione dei difetti e l'individuazione della causa dei difetti di un sistema di produzione e/o di confezionamento. Ispeziona prodotti, componenti e parti e certifica i risultati delle analisi. Elabora proposte destinate a migliorare le procedure di controllo, nel quadro della nuova normativa europea REACH per l'immissione sul mercato di nuove molecole.

Competenze associate alla funzione

Per lo svolgimento delle funzioni sopra descritte applica conoscenze di:
- correlazione delle proprietà atomiche e molecolari con le caratteristiche strutturali dei loro composti, in funzione del loro utilizzo come materiali funzionali in svariati settori applicativi;
- determinazione delle interazioni molecolari di superconduttori, polimeri, materiali ceramici avanzati, materiali compositi;
- applicazione delle tecniche spettroscopiche: spettrometria di risonanza magnetica (NMR) per la determinazione di strutture molecolari complesse; spettrometria di Massa (MS), anche interfacciata a sistemi cromatografici, nella determinazione strutturale e quali‐quantitativa di composti; tecniche GC‐MS e HPLC‐MS nelle procedure di certificazione Good Manifacturing Practice (GMP)
- microscopia elettronica, diffrattometria e assorbimento di raggi X , microscopia IR e Raman per determinazioni strutturali
- tecniche di simulazione al calcolatore per la progettazione di prodotti e di materiali funzionali
- applicazione delle tecniche spettroscopiche nell'industria per il monitoraggio ed il controllo di processi
- applicazione delle tecniche spettroscopiche avanzate nel quadro delle esigenze della normativa Europea REACH (Registration, Evaluation and Authorisation of Chemicals).

Oltre a capacità di auto‐apprendimento e di aggiornamento continuo il laureato magistrale in Chimica Industriale – curriculum ASC si caratterizza per:
‐ adeguate competenze trasversali di tipo comunicativo‐relazionale
‐ capacità organizzative‐gestionali e di programmazione, in accordo con il livello di autonomia e responsabilità assegnato
‐ capacità organizzative e propensione al lavoro di gruppo (colleghi, altri professionisti e clienti pubblici e/o privati);
‐ curiosità e attitudine allo sviluppo e al continuo aggiornamento delle conoscenze tecniche;
‐ adattabilità alle varie situazioni, capacità di analisi e propositività;
‐ particolari capacità a svolgere attività in ambienti internazionali e multiculturali.

Sbocchi occupazionali

‐ Industria chimica, farmaceutica ed imprese clienti dell'industria chimica: ricerca e sviluppo, produzione e logistica, assistenza tecnica, ambiente e qualità.
‐ Servizi: Laboratori analisi, gestione ambientale e degli impianti, società di consulenza (iscrizione all'ordine professionale dei chimici).
‐ Università, Enti di Ricerca, Enti pubblici e privati