Corso di laurea magistrale in Chimica Industriale

Chimica analitica con laboratorio (Nuovo Ordinamento D.M. 270)

Anno accademico 2010/2011

Sommario insegnamento

• Obiettivi formativi
• Programma
• Testi consigliati e bibliografia
• Strumenti didattici
• Scheda del corso

Obiettivi formativi

Acquisire la capacità di calcolo del pH e delle concentrazioni degli analiti in soluzioni complesse.
Saper descrivere, rappresentare e valutare criticamente le principali metodiche volumetriche d'analisi.
Saper predisporre opportune metodiche di pre-trattamento e conservazione di campioni reali.
Conoscere i meccanismi di base delle tecniche separative basate sull'estrazione e sulle cromatografie.
Saper operare opportune modifiche dei protocolli separativi che precedono l'analisi.
Saper costruire una curva di calibrazione ed eseguire un’analisi quantitativa spettrofotometrica UV-vis.
Saper esprimere correttamente il risultato di un'analisi e l'incertezza associata.

Programma

Equilibri in soluzione, effetto del mezzo sulle costanti termodinamiche. Coefficienti di attività e forza ionica: modelli approssimati di calcolo. Equilibrio acido-base in acqua: acidi e basi forti e deboli, mono e polifunzionali. Frazioni delle specie. Impostazione generale del calcolo del pH. Diagrammi di Flood. Tamponi: tipologia, potere tampone, calcoli. Equaz. di Henderson. Determinazione volumetrica di acidi e basi:  pH al punto finale, indicatori. Applicazioni. Equilibrio di complessamento. Costanti condizionali di stabilità. Effetto delle reazioni secondarie. Speciazione di complessi: casi calcolabili. Grafici di distribuzione. Titolazioni complessometriche con EDTA. Indicatori metallocromici. Principali applicazioni. Equilibri di solubilità. Prodotto di solubilità condizionale. Effetto della forza ionica, dello ione in comune, delle reazioni secondarie. Curve di precipitazione. Titolazioni mediante precipitazione. Esempi. Dissoluzione e disgregazione di campioni inorganici solidi. Separazione degli analiti dalle interferenze: concetto di resa e fattore di separazione. Esempi pratici. Estrazione liquido-liquido: rapporto di distribuzione, coefficiente di ripartizione, collegamenti. Modalità di estrazione e attrezzature sperimentali. Resa di estrazione. Separazioni mediante estrazione. Esempi. Separazioni di componenti in matrici complesse: aspetti applicativi di interesse industriale. Estrazione S-L, campionamento e preconcentrazione. Microestrazione in fase solida. Uso di estraenti compatibili con l'ambiente: soluzioni acquose micellari e loro applicazioni in campo analitico ed ambientale. Tecniche cromatografiche d'analisi. Base della cromatografia di adsorbimento. Modalità operative e parametri tipici della cromatografia su colonna. Cromatografia su carta e su strato sottile: valutazione dell'Rf. Scambio ionico: equilibrio di scambio, coefficiente di selettività, capacità specifica di scambio. Cromatografia di esclusione: campo di applicazione e modalità pratiche. Esempi di applicazione delle tecniche cromatografiche. Esercitazioni in laboratorio relative agli argomenti trattati nella parte di lezione frontale: titolazioni acido-base, complessometriche, redox;  estrazioni l-l, estrazioni in fase solida, estrazioni l-s (Soxhlet); determinazioni spettrofotometriche di complessi di ioni metallici. Determinazione di NOx in atmosfera. Applicazione degli equilibri di scambio ionico alla depurazione di acque. Separazione di analiti basata sull'esclusione dimensionale. Attaco e dissoluzione di materiali inorganici. Titolazioni potenziometriche e conduttometriche. 

1) D.C.Harris: CHIMICA ANALITICA QUANTITATIVA, Zanichelli, 2005.
2) F.W.Fifield, D.Kealey: CHIMICA ANALITICA, Zanichelli, 1999.

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