- Oggetto:
- Oggetto:
CHIMICA ORGANICA APPLICATA
- Oggetto:
APPLIED ORGANIC CHEMISTRY
- Oggetto:
Anno accademico 2021/2022
- Codice dell'attività didattica
- MFN1235
- Docenti
- Prof. Andrea Fin (Titolare del corso)
Prof. Guido Viscardi (Titolare del corso) - Corso di studi
- Laurea Magistrale in Chimica Industriale
Laurea Magistrale in Chimica Industriale - Anno
- 1° anno
- Periodo didattico
- Da definire
- Tipologia
- Caratterizzante
- Crediti/Valenza
- 9
- SSD dell'attività didattica
- CHIM/06 - chimica organica
- Modalità di erogazione
- Tradizionale
- Lingua di insegnamento
- Italiano
- Modalità di frequenza
- Lezioni frontali facoltative; laboratorio obbligatorio
- Tipologia d'esame
- Scritto
- Prerequisiti
-
Chimica Organica e Chimica Fisica.
Organic Chemistry and Physical Chemistry. - Propedeutico a
-
Chimica Organica Industriale, Chimica Industriale.
Industrial Organic Chemistry, Industrial Chemistry - Oggetto:
Sommario insegnamento
- Oggetto:
Obiettivi formativi
LEZIONI FRONTALI. Prof. Guido Viscardi
L'insegnamento ha l'obiettivo di fornire agli studenti conoscenze di base relative ai coloranti ed al loro uso per la realizzazione di materiali funzionali. Saranno sviluppate relazioni fra struttura chimica e proprietà (assorbimento ed emissione della luce normale e polarizzata nel campo del visibile e del vicino infrarosso, colorazione di substrati tessili naturali, artificiali e sintetici, effetto fotoelettrico) che sono alla base dello sviluppo tecnologico nel settore industriale dei coloranti. Le conoscenze di base acquisite nel campo dei coloranti consentiranno agli studenti di redigere e valutare le schede tecniche pertinenti, preparare la documentazione per il loro smaltimento, applicare le relative procedure di utilizzo e progettare nuovi materiali funzionali scegliendo la molecola colorante più opportuna.
L'insegnamento ha inoltre l’obiettivo di fornire conoscenze di base relative alle relazioni fra struttura chimica e proprietà (proprietà detergenti, schiumogene, bagnanti, emulsionanti, solubilizzanti, disperdenti) che sono alla base dello sviluppo tecnologico nel settore industriale dei tensioattivi. Le conoscenze di base acquisite nel campo dei tensioattivi consentiranno agli studenti di redigere e valutare le schede tecniche pertinenti, preparare la documentazione per il loro smaltimento, applicare le relative procedure di utilizzo e progettare nuovi materiali funzionali.LABORATORIO. Prof. Andrea Fin
Le esperienze di laboratorio copriranno alcuni aspetti teorici discussi nel corso delle lezioni frontali.
LECTURES. Prof. Guido Viscardi
Aims of module are to provide students with basic knowledge of the dyes and relative use to produce functional materials. In particular, the relationship between chemical structure and properties (absorption and emission of normal and polarized light in the visible and near infrared electromagnetic spectrum, coloring of natural, artificial and synthetic textiles, photoelectric or nonlinear optical effects) will be developed as basis of the technological development of industrial dyes. The basic knowledge gained in the field of dyes will enable students to draw up and evaluate relevant technical data sheets, to prepare documentation for their disposal, to apply the relative application procedures and to engineer novel materials through the choice of more opportune dye.
The module also provides students with the basic knowledge on the relationship between chemical structure and properties of surfactants (cleaning, foaming, wetting, emulsifying, solubilizing and dispersing) as the basis of the technological development of industrial surfactants. The basic knowledge gained in the field of surfactants will enable students to draw up and evaluate relevant technical data sheets, to prepare documentation for their disposal, to apply the relative application procedures and to engineer novel materials.LAB ACTIVITIES. Prof. Andrea Fin
The laboratory experiences will cover some aspects discussed in the module A.
- Oggetto:
Risultati dell'apprendimento attesi
LEZIONI FRONTALI. Prof. Guido Viscardi
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE. Gli Studenti saranno in grado di correlare la struttura delle varie classi di coloranti e di tensioattivi con le proprietà tecnologiche in diversi settori industriali. La conoscenza di base acquisita nel campo dei coloranti e dei tensioattivi consentirà agli studenti di valutare le relative schede tecniche. Al termine dell'insegnamento lo studente sarà in grado di: i) identificare le proprietà fondamentali dei coloranti e dei tensioattivi; ii) classificare i diversi tipi di coloranti e tensioattivi e discuterne le applicazioni principali; iii) correlare la struttura dei coloranti e dei tensioattivi con le loro proprietà tecnologiche in diversi settori industriali; iv discutere i diversi metodi per la caratterizzazione dei tensioattivi e la misurazione della concentrazione micellare critica; v) utilizzare la terminologia tecnico-scientifica specifica in modo adeguato.
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Gli Studenti saranno in grado di i) caratterizzare i coloranti attraverso la spettroscopia UV-visibile e la fluorescenza per governarne l'uso in settori tradizionale come il tessile o in settori più avanzati come l'ottica non lineare, il bioimaging, i cristalli liquidi ed il fotovoltaico avanzato; ii) caratterizzare dal punto di vista chimico-fisico i tensioattivi per governarne l'uso in settori tradizionale ed in applicazioni più avanzate. La conoscenza di base acquisita nel campo dei coloranti e dei tensioattivi consentirà agli studenti di redigere le relative schede tecniche, di predisporre la documentazione per il loro smaltimento e di applicare le relative procedure applicative.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Gli Studenti saranno in grado di scegliere la classe di coloranti e tensioattivi e di progettare molecolarmente nuove strutture dal punto di vista dell'impatto energetico, ambientale ed economico.
ABILITÀ COMUNICATIVE. Gli Studenti saranno in grado di dialogare in un ambiente industriale finalizzato alla sintesi oppure alla commercializzazione oppure all'uso di coloranti e tensioattivi collocandosi a livello di controllo qualità, ricerca e sviluppo e commerciale.
CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO. Gli Studenti saranno in grado di proseguire il loro percorso formativo in corsi di dottorato o master nel settore chimico-industriale relativo ai coloranti e tensioattivi di tipo tradizionale o ad alto contenuto tecnologico.
LABORATORIO. Prof. Andrea Fin
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE. La conoscenza acquisita nel campo dei coloranti e dei tensioattivi consentirà agli studenti di valutarne le proprietà fondamentali e l’applicabilità industriale in funzione della struttura.
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE. La conoscenza di base acquisita nel campo dei coloranti e dei tensioattivi consentirà agli studenti di redigere le relative schede tecniche, di predisporre la documentazione per il loro smaltimento e di applicare le relative procedure applicative.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Gli Studenti saranno in grado di scegliere la migliore classe di coloranti e tensioattivi per una determinata applicazione e di progettare molecolarmente nuove strutture sulla base delle esigenze richieste.
ABILITÀ COMUNICATIVE. Gli Studenti saranno in grado di dialogare in un ambiente industriale finalizzato alla sintesi, alla commercializzazione oppure all'uso di coloranti e tensioattivi collocandosi a livello di controllo qualità, ricerca e sviluppo e commerciale. Gli Studenti saranno in grado di utilizzare un adeguato linguaggio tecnico della chimica dei coloranti e dei tensioattivi.
CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO. Gli Studenti saranno in grado di proseguire il loro percorso formativo in corsi di dottorato o master nel settore chimico-industriale relativo ai coloranti o ai tensioattivi di tipo tradizionale o ad alto contenuto tecnologico.
LECTURES. Prof. Guido Viscardi
KNOWLEDGE AND CAPACITY OF COMPREHENSION. Students will be able i) to correlate the structure of the various classes of dyes and surfactants with technological properties in different industrial sectors; ii) to identify the fundamental properties of surfactants; iii) classify the different types of surfactants and discuss their main applications; iv) to correlate the structure of surfactants with their technological properties in different industrial sectors; v) to discuss the different methods for the characterization of surfactants and the measurement of micellar critical concentration; to use the appropriate technical-scientific terminology appropriately. Basic knowledge acquired in the field of dyes and surfactants will allow students to evaluate their technical data sheets.
CAPACITY TO APPLY KNOWLEDGE AND COMPREHENSION. Students will be able: i) to characterize dyes through UV-visible spectroscopy and fluorescence to govern their use in traditional sectors such as textiles or in more advanced sectors such bioimaging, liquid crystals and photovoltaic advanced; ii) to physically and physically characterize surfactants to govern their use in traditional and advanced applications. The basic knowledge acquired in the field of dyes and surfactants will enable students to draw up their technical sheets, prepare documentation for their disposal, and apply their application procedures.
AUTONOMY OF JUDGMENT. Students will be able to choose the class of dyes and surfactants to design molecularly new dyes from the point of view of the energy, environmental and economic impact.
COMMUNICATIVE SKILLS. Students will be able to communicate in an industrial environment aimed at synthesis, marketing or use of dyes and surfactants at the quality control level, research and development level and commercial level.
LEARNING ABILITY. Students will be able to continue their training in doctoral or master courses focused on traditional o high tech chemical industries.
LAB ACTIVITIES. Prof. Andrea Fin
KNOWLEDGE AND UNDERSTANDING. The acquired knowledge in the dyes and surfactants area will allow the student to evaluate their key properties and their industrial applicability related to the molecular structure.APPLYING KNOWLEDGE AND UNDERSTANDING. The basic knowledge acquired in the field of dyes and surfactants will allow students to draw up their technical sheets, to prepare documentation for their disposal, and to apply their application procedures.
INDEPENDENT JUDGEMENT. The students will be able to correlate the structure of the various classes of dyes and surfactants with the technological properties they are able to express in the most diverse technological fields.
COMMUNICATION SKILLS. The students will be able to communicate in an industrial environment aimed at synthesis, marketing or use of dyes and surfactants at the quality control level, research and development level and commercial level. The students will be able to use an adequate technical language of the surfactant chemistry.
LEARNING SKILLS. Students will be able to continue their training in doctoral or master courses focused on traditional o high tech chemical industries.
- Oggetto:
Modalità di insegnamento
L'insegnamento è organizzato in lezioni frontali (56 ore) e un laboratorio (32 ore). La frequenza alle lezioni è facoltativa; mentre, la frequenza al laboratorio didattico è obbligatoria.
Le lezioni frontali saranno erogate in presenza e modalità sincrona tramite la piattaforma Webex https://unito.webex.com/meet/
guido.viscardi con registrazione delle lezioni che saranno rese disponibili tramite la piattaforma Moodle. Le attività del laboratorio saranno svolte nel laboratorio didattico B11. Si ricorda che le attività di laboratorio sono obbligatorie.
Qualora la situazione di emergenza sanitaria impedisse lo svolgimento delle attività in presenza, le lezioni e le attività di laboratorio saranno svolte in modalità telematica sincrona tramite la piattaforma Webex e registrazione delle lezioni e delle attività di laboratorio che saranno rese disponibili tramite la piattaforma Moodle.
The teaching is organized in lectures (56 hours) and lab sessions (32 hours). Attendance to lectures is optional; while, attendance at the lab sessions is compulsory.
Lectures will be delivered in presence and synchronous mode through the Webex platform https://unito.webex.com/meet/guido.viscardi with registration that will be made available through the Moodle platform.
The lab sessions will be carried out in the didactic lab B11. Please note that lab sessions are mandatory.
Should the health emergency situation prevent the carrying out of the activities in person, the lectures and lab sessions will be carried out in synchronous telematic mode through the Webex platform and recording of the lessons and lab activities that will be made available through the Moodle platform.
- Oggetto:
Modalità di verifica dell'apprendimento
LEZIONI FRONTALI. La verifica della preparazione degli studenti avverrà in presenza con esame scritto composto da domande aperte. La durata della prova scritta è di 2 ore. Gli argomenti oggetto d'esame rifletteranno quelli trattati a lezione secondo il programma in modo da portare gli studenti a ragionare in termini di relazione struttura-proprietà. L'esame scritto, oltre a verificare la conoscenza, la proprietà di linguaggio e la comprensione degli argomenti trattati a lezione, si pone l'obiettivo di verificare le competenze descritte nella sezione "Risultati dell'apprendimento attesi". Le domande, infatti, comprendono elementi descrittivi ma anche critici.
LABORATORIO. La valutazione dell'attività di Laboratorio avverrà mediante relazioni giornaliere per quanto svolto in aula e valutando il quaderno compilato durante il laboratorio vero e proprio.
Il punteggio finale sarà espresso dalla media ponderata delle votazioni acquisite per le lezioni frontali e per il laboratorio.
Gli esami saranno svolti in presenza. Qualora persistesse una situazione di emergenza sanitaria che impedisse lo svolgimento delle attività in presenza, gli esami saranno svolti in modalità telematica tramite le piattaforme Moodle e Webex.
LECTURES. The preparation of students will be verified by written exam. The duration of the written exam is 2 hours. The topics under examination will reflect those treated in class according to the program in order to bring students to reason in terms of structure-property relationship. The written exam, in addition to verify the knowledge, the ownership of language and the understanding of the topics covered in class, aims to verify the skills described in the section "Expected learning outcomes". In fact, the questions include descriptive but also critical elements.
LAB. The evaluation of the laboratory activity will take place through daily reports for what has been done in the classroom and evaluating the notebook compiled during the actual laboratory.
The final score will be expressed by the weighted average of the marks acquired for lectures and the lab.
The exams will be held in person. Should a health emergency situation persist that prevents the activities from being carried out in person, the exams will be carried out on line via the Webex and Moodle platforms.
- Oggetto:
Programma
LEZIONI FRONTALI - 7 CFU. Prof. Guido Viscardi
- Principali classi di coloranti secondo la struttura: azocoloranti, coloranti azoici, antrachinonici, indigoidi.
- Equilibri in soluzione e variazione di colore: tautomeria azo-idrazone, alocromismo, fotoisomerizzazione.
- Uso dei coloranti nella colorazione delle fibre tessili naturali, artificiali e sintetiche. Coloranti per la tintura dei capelli.
- Classificazione dei coloranti secondo il Colour Index sulla base delle loro proprietà tintoriali.
- Fisica della visione e classificazione dei cromogeni: cromogeni n-p, cromogeni donatore-accettore semplice, cromogeni donatore-accettore complesso, polieni, coloranti polimetinici.- Applicazioni high-tech dei coloranti: cristalli liquidi, imaging ottico metodi diretti e metodi indiretti, fluorofori organici, fluorofori organometallici, quantum dots.
- Classificazione dei tensioattivi. Energia Libera Superficiale, Adsorbimento alle Interfacce, Concentrazione Critica Micellare (CMC), Micelle, Numero di Aggregazione, Schiume. Relazioni struttura molecolare e proprietà quali tensioattivi.LABORATORIO. 2 CFU. Prof. Andrea Fin
Il laboratorio prevede esperienze volte ad approfondire alcuni dei concetti trattati durante il corso: i) sintesi micellare di un colorante donatore-accettore in solvente acquoso e in presenza di un tensioattivo cationico commerciale; ii) sintesi di azocoloranti, tintura di fibre naturali ed artificiali e valutazione critica dei risultati di tintura in relazione alle fibre e alle strutture dei coloranti; iii) misure di colore sulle pezze tinte ed analisi dei risultati; iv) sintesi di fluoresceine.
LECTURES - 7 CFU. Prof. Guido Viscardi
- Main classes of dyes according to the structure: azo dyes, azo dyes, anthraquinones, indigoids.
- Solution equilibria and color variation: azo-hydrazone tautomerism, halochromism, photoisomerization.
- Use of dyes in the coloring of natural, artificial and synthetic textile fibers. Dyes for hair dyeing.
- Classification of dyes according to the Color Index on the basis of their dyeing properties.
- Physics of vision and classification of chromogens: n-p chromogens, simple donor-acceptor chromogens, complex donor-acceptor chromogens, polyenes, polymethine dyes.
- High-tech applications of dyes: liquid crystals, optical imaging direct and indirect methods, organic fluorophores, organometallic fluorophores, quantum dots.
- Classification of surfactants. Surface Free Energy, Adsorption at Interfaces, Micellar Critical Concentration (CMC), Micelles, Aggregation Number, Foams. Molecular structure relationships and properties such as surfactants.LAB ACTIVITIES. 2 CFU. Prof. Andrea Fin
The laboratory provides experiences aimed at deepening some of the concepts covered during the course: i) micellar synthesis of a donor-acceptor dye in aqueous solvent and in the presence of a commercial cationic surfactant; ii) synthesis of azo dyes, dyeing of natural and artificial fibers and critical evaluation of the dyeing results in relation to the fibers and structures of the dyes; iii) color measurements on the dyed patches and analysis of the results; iv) synthesis of fluoresceines.Testi consigliati e bibliografia
- Oggetto:
LEZIONI FRONTALI. Il materiale didattico presentato a lezione e relativo testo è disponibile dal sito web del corso.
Surfactants and Interfacial Phenomena, M.J. Rosen, John Wiley and Sons, 1989, New York.
LECTURES.
The course material presented in class and relative text is available in the web site of course.
Surfactants and Interfacial Phenomena, M.J. Rosen, John Wiley and Sons, 1989, New York.
- Oggetto:
