Obiettivo di questo insegnamento è fornire un quadro generale sulla chimica delle formulazioni attraverso il richiamo delle conoscenze di base, lo studio dei metodi di preparazione e delle tecniche strumentali di indagine e la discussione delle problematiche gestionali. Particolare attenzione verrà riservata ai sistemi colloidali in qualità di componenti essenziali nella tecnologia della formulazione per applicazioni industriali avanzate.
Conoscenza di proprietà, metodi di preparazione e principali tecniche di caratterizzazione di diverse tipologie di colloidi e mono-/multi-strati. Capacità di correlare struttura e proprietà per le diverse architetture molecolari proposte, fornendo esempi specifici di applicazioni nei più disparati campi produttivi.
Il corso viene erogato tramite lezioni frontali in aula, talvolta inframmezzate da esercitazioni specifiche a discrezione del docente.
Richiami sulla chimica delle formulazioni o chimica specialistica: ambiti di applicazione e rilevanza industriale.
Richiami sulla scienza dei colloidi e delle superfici: peculiarità e ruolo nella chimica delle formulazioni.
Colloidi: caratteristiche molecolari, strutturali ed elettroniche. Effetti di confinamento quantico e loro ricaduta sulle proprietà della materia a livello di nanoscala (proprietà ottiche, magnetiche, meccaniche e reattività).
Proprietà di trasporto dei sistemi colloidali: diffusione, sedimentazione, equilibri di membrana (pressione osmotica, effetto Donnan, dialisi). Esempi di applicazione su macromolecole biologiche.
Proprietà reologiche dei sistemi colloidali: richiami su fluidi newtoniani e non newtoniani (plastici, pseudo-plastici, dilatanti). Teoria di Einstein sulla viscosità delle dispersioni. Tissotropia a antitissotropia. Reometri e viscosimetri. Esempi di applicazioni nell’industria cosmetica e alimentare.
Colloidi di associazione: proprietà generali, concentrazione micellare critica, termodinamica e cinetica di micellizzazione. Modelli strutturali per micelle disperse in acqua e definizione dei parametri strutturali associati. Proprietà solubilizzanti, detergenti e catalitiche delle micelle e loro applicazioni. Micelle inverse, cristalli liquidi liotropici e liposomi: struttura, proprietà ed applicazioni.
Adsorbimento da soluzione e formazione di mono- e multi-strati: monostrati autoassemblati su substrati solidi (SAM): struttura, proprietà e metodi di preparazione su superfici bi- e tri-dimensionali. Film di Langmuir-Blodgett: struttura e proprietà. Esempi di applicazioni dei mono- e multi-strati adsorbiti.
“Principles of colloid and surface chemistry”, P:C: Hiemenz, R. Rajagopalan, 3rd Edition, CRC press, Taylor & Francis Group (1997)
“Kirk-Othemer Encyclopedia of Chemical Technology”, J. I. Kroschwitz, M. howe-Grant, Eds., John Wiley & Sons (1996).
Ricevimento: Tutti i giorni su appuntamento.
MARINA ALLOISIO (Presidente)
CAMILLA COSTA (Presidente)
ALDO BOTTINO
ORIETTA MONTICELLI
MASSIMO OTTONELLI
Date e orari verranno ufficializzate sul sio del corso di laurea non appena definito il calendario.
Orale
Intento della prova è verificare la padronanza e la comprensione degli argomenti del corso da parte dello studente, nonchè la sua capacità di applicare i concetti teorici a situazioni reali.
