PRESENTAZIONE

Questo corso viene incontro alle esigenze industriali di disporre di tecniche di controllo in-line sia per la qualità del prodotto che del processo. In particolare, mostra come le tecniche spettroscopiche basate su sistemi in fibra ottica rispondano a questo requisito.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Al termine del corso lo studente acquisirà le competenze minime per l’utilizzo di metodi ottici non distruttivi per lo studio delle proprietà di polimeri, della catalisi e dei processi industriali. In particolare, saranno evidenziate le tecniche di rivelazione ottica in remoto negli intervalli spettrali del UV-Vis, NIR e MIR.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Lo studente comprenderà le potenzialità delle tecniche di assorbimento/riflessione e Raman per il controllo di processo e dei materiali. In base alle esigenze, sarà in grado di selezionare l'intervallo spettrale consono (UV-Vis, NIR e MIR) e la strumentazione base necessaria. Sarà inoltre in grado di eseguire semplici test sperimentali

PREREQUISITI

Conoscenze di base delle proprietà dei materiali (polimerici in particolare) e della termodinamica dei processi chimici

MODALITA' DIDATTICHE

Lezione tradizionale erogata mediante presentazioni powerpoint (disponibili su AulaWeb). 

Attività di laboratorio che prevede semplici esperimenti di analisi in-line e off-line mediante tecniche spettroscopiche MIR, NIR, Uv-Vis su materiali polimerici

PROGRAMMA/CONTENUTO

Programma/Contenuti:

Spettro elettromagnetico e grandezze fondamentali, fondamenti di ottica (rifrazione, riflessione, trasmissione, polarizzazione, interferenza, diffrazione, reticoli, fibre ottiche).

Principi elementari dell’interazione radiazione materia (assorbimento UV-Vis, NIR, MIR, fotoluminescenza, Raman).

Informazioni ottenibili nei diversi intervalli spettrali, in particolare confronto tra MIR e NIR.

Principi di funzionamento dei più comuni spettrometri con particolare enfasi ai sistemi compatti e trasportabili con raccolta e rivelazione di segnali in fibra ottica.

Utilizzo delle tecniche spettroscopiche (in particolare quelle basate sul sensing remoto) per il monitoraggio e il controllo della qualità nei processi produttivi.

Laboratorio: Illustrazione mediante esempi pratici delle principali tecniche di acquisizione (Trasmissione, Riflessione, ATR, DRIFT, PAS, Raman) compatibili con il controllo on-line dei processi industriali. Interpretazione dei dati spettroscopici raccolti.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Testi/Bibliografia

•Appunti e dispense fornite dal docente.

•N.B, Colthup, L.H. Daly, S.E. Wiberley, Introduction to Infrared and Raman Spectroscopy, Academic Press.

•H.W. Siesler, Y. Ozaki, S. Kawata, H.M. Heise, Near-Infrared Spectroscopy: principles, instruments, applications, Wiley (3rd reprint, 2006); ISBN: 3-527-30149-6.

•J. Workman, L. Weyer, Pratical Guide to Interpretative Near-Infrared Spectroscopy, CRC Press (2008, Boca Raton - FL, USA).

•Internal Reflection Spectroscopy, edited by F.M. Mirabella, Marcel Dekker Inc. (1993, New York, USA).

•Optical Fiber Sensor edited by K.T.V. Grattan and B.T. Meggit,  Kluwer Academic Publisher (1999, Dordrecht, The Netherlands).

•J.W. Niemantsverdriet, Spectroscopy in catalysis, Wiley-VCH.

DOCENTI E COMMISSIONI

Commissione d'esame

MARINA ALLOISIO (Presidente)

DAVIDE COMORETTO (Presidente)

DARIO CAVALLO

PAOLO MORETTI

ALBERTO SERVIDA

LEZIONI

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 non inferiore a 30 minuti.

La prova orale consiste usualmente nella discussione di una presentazione powerpoint o di una relazione scritta su di un argomento tecnico relativo al corso. Lo studente sceglie l'argomento sulla base delle proprie inclinazioni o necessità con l'aiuto del docente tra quelli riportati nella letteratura scientifica e solitamente raccolti su AulaWeb (solitamente uno o due articoli). La presentazione deve essere comprensibile a studenti di pari livello

Lo studente deve dimostrare di aver compreso i fondamenti del problema ed esporli con proprietà di linguaggio (valutazione fino a 15/30). Inoltre, deve aver compreso i principi di funzionamento della tecnica esposta (fino a 10/30). Infine, la qualità della presentazione/elaborato scritto saranno valutati fino a 5/30.

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

Scopo della prova d'esame 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 prima di sostenere nuovamente l'esame. Per garantire la corrispondenza tra gli argomenti dell'esame e gli obiettivi formativi dell’insegnamento, il programma dettagliato del corso viene caricato su AulaWeb ed illustrato all’inizio delle lezioni, in modo che gli studenti possano verificarne l'aderenza.

Calendario appelli

ALTRE INFORMAZIONI

Per qualsiasi ulteriore informazione, gli studenti sono invitati a contattare direttamente il docente via email (davide.comoretto@unige.it), telefono (010-3538736) o nel suo ufficio/laboratorio