PRESENTAZIONE

L'insegnamento nel suo complesso si propone di avvicinare gli studenti alla chimica analitica strumentale, fornendo informazioni di base, teoriche e operative, sui metodi di analisi strumentale mediante tecniche spettroscopiche, elettrochimiche, cromatografiche e di spettrometria di massa.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Conoscenza teorica di base delle principali tecniche spettroscopiche ed elettrochimiche. Conoscenza pratica della preparazione dei campioni e della loro analisi mediante tali tecniche strumentali. Sviluppo della capacità di condurre un metodo analitico, effettuare esperimenti in gruppo e scrivere relazioni sui risultati ottenuti.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

La partecipazione alle attività formative proposte (lezioni frontali, esercitazioni in aula e in laboratorio) e lo studio individuale consentiranno allo studente di:
1) comprendere i concetti di base della chimica analitica strumentale e gli aspetti teorici e operativi delle principali tecniche spettroscopiche ed elettroanalitiche.
2) essere in grado di elaborare dati analitici (dalla misura del segnale analitico al risultato finale) e di calcolare le principali cifre di merito dei metodi analitici.
3) saper condurre semplici procedimenti analitici di preparazione del campione e analisi mediante tecniche spettroscopiche ed elettroanalitiche.
4) saper comunicare i risultati di un’analisi strumentale mediante una relazione scritta.

MODALITA' DIDATTICHE

L’insegnamento è articolato in lezioni frontali (in cui sono esposti i concetti teorici relativi alle tecniche di chimica analitica strumentale e analizzati numerosi esempi applicativi), attività di didattica partecipata, ed esercitazioni di laboratorio svolte a gruppi. Nel suo lavoro personale lo studente dovrà acquisire le conoscenze teoriche delle tecniche strumentali, elaborare i dati ottenuti durante le esercitazioni di laboratorio compilando un’apposita scheda, ed esercitarsi nell’elaborazione di dati analitici e nel calcolo delle cifre di merito dei metodi analitici. Lo studio personale è coadiuvato da apposito materiale didattico su AulaWeb e uno specifico libro di testo.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Concetti generali. Segnale e rumore. Limite di rilevabilità e di quantificazione. Calibrazione (calibrazione esterna, metodo delle aggiunte standard, metodo dello standard interno). Sensibilità e selettività. Interferenze nelle misure strumentali. Elaborazione dei dati sperimentali dall'acquisizione del segnale analitico al dato finale. Calcolo delle cifre di merito.

Metodi spettroscopici. La radiazione elettromagnetica. Assorbimento molecolare e atomico. Emissione molecolare e atomica. Spettri di assorbimento ed emissione. Tipi di spettroscopia. Legge di Lambert-Beer. Spettroscopia di assorbimento molecolare UV-VIS: principio, strumentazione, caratteristiche analitiche ed applicazioni. Spettroscopia di fluorescenza molecolare. Spettrometria di assorbimento atomico con sorgente in fiamma: principio, strumentazione, interferenze, caratteristiche analitiche e applicazioni. Spettroscopia di emissione con sorgente a plasma: principio, strumentazione, interferenze, caratteristiche analitiche e applicazioni. Aspetti principali delle tecniche ETAAS e ICP-MS.

Metodi elettroanalitici. Introduzione ai metodi elettroanalitici e loro classificazione. Metodi potenziometrici: elettrodi di riferimento, elettrodi indicatori metallici, elettrodi a membrana. Misure potenziometriche dirette. Titolazioni potenziometriche. Metodi voltammetrici: cenni sui processi all’interfaccia elettrodo-soluzione. Strumentazione per misure voltammetriche. Polarografia. Metodi di ridissoluzione.

Esercitazioni di laboratorio. Realizzazione di procedimenti analitici basati su tecniche spettroscopiche ed elettrochimiche: determinazione del manganese in un acciaio mediante spettroscopia di assorbimento molecolare UV-VIS; determinazione di rame in soluzione acquosa mediante FAAS; analisi multielementare di un sedimento mediante ICP-AES; titolazione potenziometrica di un acido forte con una base forte; titolazione potenziometrica di una miscela di ioduri e cloruri; determinazione della vitamina C in un succo di frutta mediante polarografia a impulso differenziale.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Grotti / Ardini, IL LABORATORIO DI CHIMICA ANALITICA, EDISES 2022

Holler / Crouch, FONDAMENTI DI CHIMICA ANALITICA, EDISES 2016

Holler / Skoog / Crouch, CHIMICA ANALITICA STRUMENTALE, EDISES 2009

Harris, CHIMICA ANALITICA QUANTITATIVA, ZANICHELLI 2017

DOCENTI E COMMISSIONI

Commissione d'esame

MARCO GROTTI (Presidente)

FRANCISCO ARDINI

MARINA DI CARRO (Presidente Supplente)

MARIA CARMELA IANNI (Supplente)

EMANUELE MAGI (Supplente)

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

Dal 25 settembre 2023

Orari delle lezioni

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

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

Vedi scheda insegnamento padre (codice 65118)

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

Vedi scheda insegnamento padre (codice 65118)

Calendario appelli

ALTRE INFORMAZIONI

Propedeuticità: Chimica Analitica 1.

Frequenza obbligatoria alle esercitazioni di laboratorio e alle relative lezioni di spiegazione.