27542 - CHIMICA ANALITICA 1

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso, lo studente acquisisce le basi teoriche del procedimento analitico. Conosce le principali metodiche di campionamento e trattamento del campione per solidi, liquidi e gas. Ha conoscenze sui principali metodi di analisi: gravimetria, titolazioni acido-base, spettrofotometria e cromatografia.

Contenuti

Prerequisiti:
Non si richiedono particolari nozioni pregresse, ad eccezione della conoscenza dell'aritmetica, delle basi di chimica generale e, per gli studenti di madrelingua non italiana, ottima conoscenza dell'italiano.
Programma:
a) Lezioni frontali (24 ore).
Definizione di chimica analitica. Fasi del procedimento d'analisi chimica. Cenni di statistica: media, deviazione standard, coefficiente di correlazione, cifre significative. Metodi di quantificazione: rette di calibrazione, standard interno, aggiunte standard, normalizzazione interna. Metodi di analisi classica. Campionamento: acqua, aria, suolo. Conservazione del campione. Sonde per l'analisi in situ. Analisi on-site/on-line di aria e acqua. Preparazione del campione: macinazione, essiccazione, filtrazione, concentrazione. Uso della bilancia analitica. Pesata ed errori connessi. Digestione del campione (umida, micro-onde, Kjeldahl). Estrazione solido-liquido. Estrazione in corrente di vapore. Estrazione Soxhlet. Accelerated Solvent Extraction. Estrazione con ultrasuoni. Estrazione con fluidi supercritici. Percolazione. Estrazione liquido-liquido (teoria, effetto del pH, uso di chelanti, estrattori in continuo con solventi più/meno densi dell'acqua, estrattore Likens-Nickerson). Tecniche cromatografiche (adsorbimento, ripartizione, scambio ionico, affinità, esclusione sterica). Cromatografia su strato sottile (TLC). Cromatografia su colonna (grandezze e parametri fondamentali, separazione di due bande, esempi per coefficiente di ripartizione K=1 e K=3). Il cromatogramma (selettività, efficienza, risoluzione). Gascromatografia (GC) (equazione di Van Deemter; rivelatori gascromatografici: a ionizzazione di fiamma (FID), a conducibilità termica (TCD), spettrometro di massa (MS, soltanto accennato). Cromatografia liquida ad alta pressione/prestazione (HPLC) (a fase diretta e inversa, serie eluotropica degli eluenti, iniettore a sei vie, rivelatori: ad assorbimento UV-visibile con lunghezza d'onda fissa, variabile e a serie di diodi, a indice di rifrazione, elettrochimico/amperometrico, spettrometro di massa). Tecniche spettroscopiche. Spettroscopia UV-Vis: teoria, trasmittanza, assorbimento, legge di Lambert-Beer. Limiti di applicazione della legge di Lambert-Beer. Schema di uno spettrofotometro.

b) Esercitazioni in classe (12 ore).
Applicazione dei concetti di mole, equivalente, concentrazione e diluizione alla risoluzione di problemi numerici di chimica analitica: svolgimento individuale, discussione e correzione collettiva.

c) Esperienze in laboratorio (32 ore).
In generale lo studente applica in laboratorio le nozioni apprese a lezione e durante le esercitazioni. Relazione scritta di ogni esperienza.

Testi/Bibliografia

Daniel C. Harris, CHIMICA ANALITICA QUANTITATIVA, Zanichelli, Bologna, 1997

R. Cozzi, P. Protti, T. Ruaro, ANALISI CHIMICA: MODERNI METODI STRUMENTALI, Zanichelli, Bologna, 1994

Richard Anderson, SAMPLE PRETREATMENT AND SEPARATION, John Wiley & sons, 1987

Brian W. Woodget and Derek Cooper, SAMPLES AND STANDARDS, John Wiley & sons, 1987

J. N. Butler, Equilibri Ionici, Ed. Universo, Roma

Metodi didattici

Il corso consiste in 24 ore di lezioni frontali, 12 ore di esercitazioni in classe e 32 ore di esperienze in laboratorio. Durante le lezioni si spiegano i vari passaggi del procedimento analitico. Durante le esercitazioni si fanno esercizi numerici di stechiometria. Durante le esperienze in laboratorio gli studenti applicano tecniche analitiche studiate a lezione e calcoli praticati durante le esercitazioni.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

L'esame finale si svolge oralmente con un'interrogazione sugli argomenti trattati a lezione e sulle esperienze condotte in laboratorio. Costituiscono parte integrante della valutazione finale i voti delle relazioni sulle esperienze di laboratorio.

1) Per essere ammesso all'esame finale, lo studente deve:
a.aver preso parte ad almeno 5/6 delle esperienze di laboratorio in programma;
b. aver consegnato tutte le relazioni delle esperienze (entro le scadenze assegnate).

2) Al termine di ciascuna esperienza di laboratorio lo studente deve scrivere una relazione individuale e consegnarla al docente o agli assistenti tassativamente entro 7 giorni dallo svolgimento dell'esperienza.

3) La non osservanza delle precedenti disposizioni preclude l'ammissione all'esame finale.

Strumenti a supporto della didattica

Lavagna, trasparenze, presentazioni PowerPoint (et similia), apparecchiature di laboratorio.

Materiale didattico pubblicato su AMS Campus.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Guido Galletti