Obiettivi Formativi

Il corso si propone di far conoscere allo studente i principi teorici e le applicazioni analitiche delle principali tecniche spettroscopiche, elettrochimiche e cromatografiche. Far conoscere allo studente le procedure di analisi per la determinazione quantitativa di analiti attraverso l’utilizzo delle principali tecniche strumentali.

Learning Goals

The course aims to introduce students to the theoretical principles and analytical applications of the main spectroscopic, electrochemical and chromatographic techniques. To introduce students to the experimental procedures for the quantitative determination of analytes through the use of the main instrumental techniques.

Metodi didattici

Lezioni frontali e esperienze di laboratorio. Gli studenti a conclusione di ciascuna prova di laboratorio devono fornire al docente una relazione di laboratorio, dove devono essere indicati: 1. Tecnica strumentale usata per svolgere la prova; 2. procedure di preparazione dei campioni; metodo di analisi; 3. calcoli stechiometrici per la preparazione dei reattivi; 4. metodo di calcolo utilizzato e grafico usato per la determinazione quantitativa: 5. risultato e calcolo dell'errore associato al risultato. La successiva prova di esame prevede un esame congiunto con il corso di Chimica analitica strumentale. Per il modulo di laboratorio la frequenza alle lezioni è obbligatoria, sono consentite assenze per non più del 30% delle ore di didattica complessiva. La frequenza verrà accertata tramite appUniMe e/o foglio firme.

Teaching Methods

Frontal lessons and laboratory practices. Students are provided with analysis methods and sample preparation and treatment procedures. These procedures are explained in the classroom and recalled in the laboratory before each test. At the end of each laboratory test, students must provide the teacher with a laboratory report, where the following must be indicated: 1. instrumental technique used to carry out the test; 2. sample preparation procedures; analysis method; 3. stoichiometric calculations for the preparation of reagents; 4. calculation method used and graph used for the quantitative determination: 5. result and calculation of the error associated with the result. For the laboratory module, class attendance is mandatory; absences are allowed for no more than 30 percent of the total teaching hours. Attendance will be ascertained by appUniMe and/or signature form.

Prerequisiti

Lo studente deve avere nozioni di chimica analitica

Prerequisites

The student must have basic knowledge of classical analytical chemistry

Verifiche dell'apprendimento

La verifica dell'apprendimento prevede una prova comune per gli insegnamenti di Chimica Analitica Strumentale Laboratorio di Chimica Analitica Strumentale e consiste in un colloquio orale e nella valutazione delle relazioni sulle singole esercitazioni di laboratorio.

Assessment

The verification of learning involves a common test for the courses of Instrumental Analytical Chemistry and Laboratory of Instrumental Analytical Chemistry and consists of an oral examination and the evaluation of reports on individual laboratory exercises

Programma del Corso

------------------------------------------------------------ Modulo: 776 - CHIMICA ANALITICA STRUMENTALE ------------------------------------------------------------ Principi teorici e applicazioni analitiche delle comuni tecniche spettroscopiche, elettrochimiche e cromatografiche. Introduzione alle tecniche strumentali di analisi: procedure e metodi di analisi; criteri di scelta; valutazione dei dati. Metodi spettroscopici. Proprietà della radiazione elettromagnetica, spettro elettromagnetico, assorbimento ed emissione di radiazione elettromagnetica. Tecniche spettroscopiche applicate a problemi analitici: spettroscopia UV-visibile (in assorbimento e in fluorescenza), spettroscopia di assorbimento atomico, spettroscopia di emissione atomica. Metodi elettrochimici. Potenziometria: celle elettrochimiche, potenziale elettrodico, equazione di Nernst, elettrodi indicatori, elettrodi di riferimento, strumentazione, misure potenziometriche dirette, titolazioni. Analisi elettrolitica: elettrolisi, celle elettrolitiche, leggi di Faraday, separazioni elettrolitiche, metodi elettrogravimetrici, metodi coulombometrici, strumentazione, applicazioni analitiche. Tecniche voltammetriche: voltammetria a scansione lineare; polarografia differenziale ad impulso; voltammetria a onda quadra; metodi di ridissoluzione; voltammetria ciclica. Applicazioni. Conduttometria: principi, strumentazione ed applicazioni Metodi cromatografici. Principi generali delle separazioni cromatografiche; classificazione delle tecniche cromatografiche; cromatogramma; grandezze, equazioni e parametri fondamentali; cromatografia liquida ad alte prestazioni (HPLC); gascromatografia (GC). ------------------------------------------------------------ Modulo: 778/6 - LABORATORIO DI CHIMICA ANALITICA STRUMENTALE ------------------------------------------------------------ Il corso di Laboratorio di Chimica Analitica Strumentale viene svolto in contemporanea con il corso di Chimica Analitica Strumentale. I contenuti riguardano prove di laboratorio su matrici reali da effettuare usando quando possibili metodiche ufficiali di analisi e l'utilizzo delle tecniche di analisi strumentali studiate nel corso teorico: 1. determinazione dell'alcalinità dell'acqua mediante titolazione conduttometrica; 2. determinazione della concentrazione di cromo e magnanese in una miscela mediante tecnica spettrofotometrica, usando il metodo delle additività delle assorbanze; 3. determinazione del contenuto di manganese in un acciaio speciale; 4. determinazione dello zinco nei capelli mediante spettrofotometria di assorbimento atomico; 5. determinazione del contenuto di cloro attivo in una candeggina commerciale mediante titolazione potenziometrica usando un elettrodo di Pt; 6. determinazione del contenuto di acido ascorbico in un succo di frutta mediante tecniche polarografia; 7. determinazione del contenuto di metalli in una matrice naturale (terreno/acqua) mediante cromatografia liquida ad alte prestazioni a scambio ionico

Course Syllabus

------------------------------------------------------------ Modulo: 776 - CHIMICA ANALITICA STRUMENTALE ------------------------------------------------------------ Theoretical principles and analytical applications of the main spectroscopic, electrochemical and chromatographic techniques Introduction to instrumental analytical techniques: analysis procedures and methods; selection criteria; data evaluation. Spectroscopic methods. Properties of electromagnetic radiation, electromagnetic spectrum, absorption and emission of electromagnetic radiation. Spectroscopic techniques applied to analytical problems: UV-visible spectroscopy (in absorption and fluorescence), atomic absorption spectroscopy, atomic emission spectroscopy. Electrochemical methods. Potentiometry: electrochemical cells, electrode potential, Nernst equation, indicator electrodes, reference electrodes, instrumentation, direct potentiometric measurements, titrations. Analysis electrolytic electrolysis, electrolytic cells, Faraday's laws, electrolytic separations, methods elettrogravimetrici, coulombometrici methods, instrumentation, analytical applications. Voltammetric techniques: linear scan voltammetry, differential pulse polarography, square wave voltammetry; methods redissolution; cyclic voltammetry. Applications. Conductimetry: principles, instrumentation and applications Chromatographic methods. General principles of chromatographic separations; classification of chromatographic techniques; chromatogram; variables, equations and basic parameters; high performance liquid chromatography (HPLC), gas chromatography (GC). ------------------------------------------------------------ Modulo: 778/6 - LABORATORIO DI CHIMICA ANALITICA STRUMENTALE ------------------------------------------------------------ The Laboratory of Instrumental Analytical Chemistry is held simultaneously with the course of Instrumental Analytical Chemistry. The contents concern laboratory tests on real matrices to be carried out using when possible official analysis methods and the use of instrumental analysis techniques studied in the theoretical course: 1. determination of the alkalinity of the water by conductometric titration; 2. determination of the concentration of chromium and manganese in a mixture by spectrophotometric technique, using the method of additives of the absorbances; 3. determination of the manganese content in a special steel; 4. determination of zinc in hair by atomic absorption spectrophotometry; 5. determination of the active chlorine content in a commercial bleach by potentiometric titration using a Pt electrode; 6. determination of the ascorbic acid content in a fruit juice by means of polarography techniques; 7. determination of the metal content in a natural matrix (soil / water) by high performance ion exchange liquid chromatography