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

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Anno accademico 2011/2012

Codice attività didattica
MFN0476
Docenti

Debora Fabbri
Corso di studio
Chimica Industriale
Chimica Industriale
Anno
2° anno
Tipologia
--- Nuovo Ordinamento ---
Crediti/Valenza
10
SSD attività didattica
CHIM/01 - chimica analitica
Erogazione
Tradizionale
Lingua
Italiano
Frequenza
Lezioni frontali facoltative; laboratorio obbligatorio
Tipologia esame
Scritto ed orale
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Sommario insegnamento

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Risultati dell'apprendimento attesi

1) Apprendimento degli strumenti teorici di base dell’analisi chimica che permettono la valutazione quantitativa della composizione di sistemi in soluzione di complessità variabile. Utilizzo ai fini della speciazione di equazioni di bilancio di massa e di carica e delle costanti di equilibrio (acido-base, di complessamento, redox, di solubilità) termodinamiche e condizionali che coinvolgono gli analiti in esame.
2) Apprendimento dei principali metodi d’analisi quantitativa volumetrica e descrizione puntuale (numerica e grafica) dell’andamento delle titolazioni. Scelta degli standard di riferimento e dei sistemi indicatori.
3) Apprendimento delle procedure generali di preparazione dei campioni solidi che precedono l’analisi inorganica (dissoluzione, disgregazione). Scelta di metodi analitici selettivi, sensibili e senza interferenze.
4) Apprendimento delle principali tecniche analitiche separative:
i) estrazione liquido-liquido, solido-liquido, gas-solido, sistemi per l’estrazione continua;
ii) cromatografia di adsorbimento, di ripartizione, di scambio ionico, di esclusione; definizione dei parametri cromatografici e ottimizzazione dell’analisi. Saper effettuare tutti i calcoli di base riguardanti le tecniche indicate.
Le esperienze in laboratorio si propongo di fornire agli studenti conoscenze analitiche per:
- eseguire accuratamente un'analisi quantitativa volumetrica con rilevazione visiva del punto finale;
- eseguire saggi qualitativi per il riconoscimento di anioni inorganici;
- costruire curve di calibrazione per analisi strumentali e valutarne la bontà;
- valutare quantitativamente l'effetto degli equilibri sulla separazione cromatografica su carta di ioni metallici, sulla resa di estrazione in solvente acquoso di composti organici e di complessi chelati, per l’ottimizzazione dei processi
- valutare per via spettrofotometrica la concentrazione di specie di interesse ambientale in campioni liquidi (metalli pesanti) e gassosi (NO2).
eseguire titolazioni potenziometriche in soluzione acquosa
- applicare gli equilibri di scambio ionico per la purificazione di acque contaminate;
- valutare criticamente, con strumenti statistici, i risultati sperimentali ottenuti.

Oggetto:

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. 

 

Testi consigliati e bibliografia

Oggetto:

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



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    Ultimo aggiornamento: 14/11/2011 14:41
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