PRESENTAZIONE

In questo corso sono forniti i principi che stanno alla base della chimica delle formulazioni e delle problematiche inerenti allo sviluppo di nuovi materiali e/o al miglioramento delle prestazioni di quelli già esistenti. In particolare, il corso è focalizzato sull’importanza dei sistemi colloidali come additivi performanti nell’industria chimica e può essere considerato come complemento ad indirizzo applicativo del corso di Colloidi ed Interfasi.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

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.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Conoscenza di proprietà, metodi di preparazione e principali tecniche di caratterizzazione di diverse tipologie di colloidi, monostrati e multistrati. Capacità di correlare struttura e proprietà per le diverse architetture molecolari proposte, fornendo esempi specifici di applicazioni nei più disparati campi produttivi.

MODALITA' DIDATTICHE

Il corso viene erogato tramite lezioni frontali in aula, talvolta inframmezzate da esercitazioni in aula a discrezione del docente. Le dispense relative alle lezioni vengono caricate sulla pagina di AulaWeb dedicata all’insegnamento dopo che i relativi contenuti sono stati svolti in aula.

Al fine di agevolare lo studio individuale degli studenti, test di verifica sono caricati sulla pagina di AulaWeb dedicata all’insegnamento.

PROGRAMMA/CONTENUTO

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 monostrati e multistrati: 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 monostrati e dei multistrati adsorbiti.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

“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).

DOCENTI E COMMISSIONI

Commissione d'esame

MARINA ALLOISIO (Presidente)

CAMILLA COSTA (Presidente)

ALDO BOTTINO

ORIETTA MONTICELLI

MASSIMO OTTONELLI

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

Date e orari verranno ufficializzate sul sito del corso di laurea non appena definito il calendario.

Orari delle lezioni

L'orario di questo insegnamento è consultabile all'indirizzo: Portale EasyAcademy

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

Esame orale condotto da due docenti per una durata di almeno 30 minuti.

La prova orale si compone solitamente di due parti, che contribuiscono in modo eguale alla valutazione in trentesimi dell’esame:

- nella prima parte lo studente deve fronteggiare una problematica inerente le formulazioni industriali al fine di verificare la comprensione e la padronanza degli argomenti del corso, nonché la capacità di applicare i concetti teorici a situazioni reali; alla prima parte viene attribuita una valutazione massima di 15/30;

- nella seconda parte lo studente è chiamato a rispondere a due argomenti, scelti dalla commissione tra quelli facenti parte del programma del corso; alla seconda parte viene attribuita una valutazione massima di 15/30.

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

Intento della prova è la verifica da parte della commissione del conseguimento degli obiettivi formativi dell'insegnamento. In caso contrario, lo studente è invitato ad approfondire lo studio e ad avvalersi di ulteriori spiegazioni da parte del docente. Per garantire la corrispondenza tra gli argomenti dell'esame e gli obiettivi formativi dell’insegnamento, il programma dettagliato del corso viene caricato su AulaWeb, in modo che gli studenti possano verificarne l'aderenza.

Calendario appelli

ALTRE INFORMAZIONI

Il corso non prevede alcuna propedeuticità ufficiale, ma può essere molto utile aver frequentato in precedenza il corso di Colloidi e Interfasi.