OBIETTIVI FORMATIVI

L’insegnamento si propone di fornire agli studenti le nozioni di base sui processi di produzione dei metalli, quali la ghisa dall’altoforno e l’acciaio, l’estrazione dell’alluminio; inoltre, scopo dell’insegnamento è che i partecipanti acquisiscano conoscenze relative all’utilizzo dei diagrammi di fase binari. L’insegnamento si propone anche di introdurre i fondamenti dell’elettrochimica e della corrosione dei metalli. L’insegnamento, inoltre, introduce nozioni sui polimeri naturali e artificiali e i rispettivi monomeri, sui film polimerici protettivi, cioè i rivestimenti organici.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

La frequenza e la partecipazione attiva alle attività formative proposte (lezioni frontali, esercizi e redazione di un report in gruppo) e lo studio individuale permetteranno allo studente di:

• descrivere, discutere e confrontare strutture e proprietà degli elementi dei gruppi principali della Tavola periodica e dei loro composti.
• conoscere le modalità di
  • produzione della ghisa e dell’acciaio
  • estrazione dell’alluminio
• conoscere le modalità di utilizzo dei diagrammi di fase binari
• avere nozioni sulla classificazione dei materiali polimerici in base alle reazioni di ottenimento (poliaddizione radicalica, cationica, anionica; policondensazione) e alla struttura (polimeri amorfi e semicristallini), alla natura (polimeri naturali e polimeri sintetici)
• avere nozioni approfondite sulle caratteristiche di particolari materiali polimerici, i rivestimenti organici protettivi
• valutare i parametri di consumo dei rivestimenti organici protettivi
• utilizzare alcune tecniche di base per l'ispezione dei rivestimenti organici
• facoltativamente, fare una ricerca di gruppo, in almeno tre unità, derivante da attività quali l’approfondimento, l’aggiornamento o l’applicazione di temi inerenti il programma svolto a lezione e redigere una relazione tecnica sulle attività svolte

PREREQUISITI

Per un proficuo apprendimento sono richieste conoscenze base di matematica, chimica e fisica, ma non è prevista alcuna propedeuticità formale

MODALITA' DIDATTICHE

Il modulo prevede lezioni frontali in aula. Alla presentazione di contenuti teorici si alternano esercitazioni finalizzate a favorire l’apprendimento e l’applicazione degli argomenti teorici ad applicazioni specifiche.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Il programma del modulo prevede la presentazione e discussione dei seguenti argomenti:

Introduzione al corso

Tavola periodica

Elementi dei gruppi principali: strutture, composti e reattività. Idrogeno. Gruppo 1 e 2 (elementi alcalini e alcalino terrosi). Gruppo 13 (Boro e Alluminio). Gruppo 14 (Carbonio, Silicio). Gruppo15 (Azoto, Fosforo). Gruppo 16 (Ossigeno e Zolfo). Gruppo 17, Alogeni. Metalli di transizione e composti di coordinazione.

Produzione dei metalli

Estrazione dei metalli: fasi preliminari. Pirometallurgia: diagramma di Ellingham L’altoforno: struttura, funzionamento e principali reazioni. Schema di un impianto di produzione dell’acciaio Leghe metalliche: classificazione di ghise e acciai Elettrometallurgia: produzione industriale dell’alluminio

Diagrammi di fase binari

Soluzioni acquose

Solubilità, proprietà colligative.

La ricerca bibliografica e la redazione di un report

I polimeri

Classificazione

I copolimeri

Poliaddizione radicalica

Poliaddizione cationica

Poliaddizione anionica

Policondensazione

Polimeri amorfi, Tg

Polimeri semicristallini

Il peso molecolare: definizione e determinazione

Polimeri sintetici

I rivestimenti organici

Composizione

Classificazione in base all'azione, al tipo di ciclo, al tipo di legante

Rivestimenti per usi speciali Il degrado dei rivestimenti

Difetti dei rivestimenti

DFT, WFT, diluizione, consumo pratico, dead volume

La scheda tecnica, esempi di calcoli sui rivestimenti organici (esercizi)

Polimeri naturali

Struttura di lipidi, carboidrati e proteine, acidi nucleici.

Cenni sui principali metodi analitici strumentali diffusi nello studio dei composti organici.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Il materiale didattico utilizzato durante le lezioni sarà disponibile in aulaweb dell’insegnamento. Gli appunti presi durante le lezioni e il materiale in aulaweb sono sufficienti per la preparazione dell’esame.