PRESENTAZIONE

L'insegnamento si prefigge di fornire le conoscenze di base relative agli sviluppi dei sistemi di controllo in-line della qualità di prodotto e di processo basate sulle tecniche spettroscopiche.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Obiettivo dell’insegnamento è quello di fornire allo studente le competenze minime per l’utilizzo di metodi ottici/spettroscopici 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

Fondamenti di spettroscopia UV-Vis-NIR-MIR e Raman

Conoscenze minime per l’utilizzo di metodi ottici non distruttivi (sorgenti luminose, spettrometri, fibre ottiche, filtri, monocromatori e reticoli) per lo studio delle proprietà di polimeri, della catalisi e dei processi chimici sia su scala di laboratorio che industriali.

Tecniche di rivelazione ottica in-line negli intervalli spettrali del UV-Vis, NIR e MIR.

PREREQUISITI

Conoscenze di base di Scienze Chimiche e rudimenti di spettroscopia

MODALITA' DIDATTICHE

Lezioni frontali, utilizzo di software dimostrativo, attività sperimentale in laboratorio. Sono disponibili sul sito AulaWEB gli appunti integrali del docente relativi alle lezioni e alle note di laboratorio.

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

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

PROGRAMMA/CONTENUTO

•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, Raman) compatibili con il controllo on-line dei processi industriali.

•Interpretazione dei dati spettroscopici raccolti.

•Misura della risposta ottica nelle diverse regioni spettrali di proprietà di materiali polimerici di comune utilizzo (bottiglie, film, contenitori, packaging,….).

•Confronto delle proprietà misurata con diversi tipi di strumenti.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

•Appunti e dispense fornite dal docente (notes provided by the teacher).

•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.

Materiale suppletivo è fornito su richiesta a studenti lavoratori, o studenti con DSA per venire incontro ad esigenze specifiche.

DOCENTI E COMMISSIONI

Commissione d'esame

DAVIDE COMORETTO (Presidente)

PAOLA LOVA

MARINA ALLOISIO (Presidente Supplente)

DARIO CAVALLO (Supplente)

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

L’inizio delle lezioni è regolato dal Manifesto (disponibile in fondo alla pagina https://corsi.unige.it/corsi/9020/ ). Una specifica comunicazione sarà inviata agli studenti iscritti.

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 (tipicamente uno o due articoli o brevetti).

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 rispondendo in maniera critica e professionale alle domande (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.

Per gli studenti disabili o con DSA, le modalità d'esame sono uniformate alla regolamentazione di Ateneo per lo svolgimento degli esami di profitto (https://unige.it/disabilita-dsa).

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.

Commissione d'esame

DAVIDE COMORETTO (Presidente)

PAOLA LOVA

MARINA ALLOISIO (Presidente Supplente)

DARIO CAVALLO (Supplente)

Calendario appelli

ALTRE INFORMAZIONI

L’insegnamento consta di 3 crediti teorici ed uno di laboratorio.

L'insegnamento è disponibile in lingua inglese a richiesta o in presenza di studenti stranieri.

Calendario appelli

Il calendario degli appelli è disponibile su https://easyacademy.unige.it/portalestudenti/