Obiettivi Formativi

Il corso si propone di fornire i) le conoscenze di base relative agli equilibri in soluzioni multicomponenti, quali i sistemi reali e ii) gli aspetti teorici e applicativi delle metodologie classiche e delle comuni tecniche strumentali di analisi (spettroscopiche, elettrochimiche e cromatografiche) utili per la determinazione di analiti nei vari comparti ambientali. Attraverso esercitazioni sperimentali, le metodologie e le abilità per eseguire la determinazione qualitativa e/o quantitativa di analiti in matrici reali mediante l’utilizzo delle comuni tecniche spettroscopiche, elettrochimiche e cromatografiche.

Learning Goals

The course aims to provide i) the basic knowledge of chemical equilibria and ii) the theoretical and experimental aspects of classical methodologies and common instrumental analysis techniques (spectroscopic, electrochemical and chromatographic) useful for the determination of analytes in the various environmental compartments. The course aims to provide, through experimental exercises, the methodologies and skills to perform the qualitative and/or quantitative determination of analytes in real matrices through the use of common spectroscopic, electrochemical and chromatographic techniques.

Metodi didattici

Lezioni frontali Esercitazioni pratiche in laboratorio

Teaching Methods

Frontal lessons Experimental analysis exercises in the laboratory

Prerequisiti

I contenuti della disciplina "Elementi di Chimica Generale” e per il modulo di metodo sperimentali in chimica analitica, la frequenza contemporanea o precedente del corso “Elementi di Chimica Analitica”.

Prerequisites

The contents of “Elements of General Chemistry” and Simultaneous or previous frequency of the course “Elements of Analytical Chemistry”.

Verifiche dell'apprendimento

La verifica dell'apprendimento prevede una prova comune per l’insegnamento di Elementi di Chimica Analitica e Metodi Sperimentali in Chimica Analitica e consiste in un colloquio orale e nella valutazione delle relazioni sulle singole esercitazioni di laboratorio.

Assessment

The evaluation of learning involves a common test for the course of Element of Analytical Chemistry and Experimental Methods in Analytical Chemistry and consists of an oral examination and the evaluation of reports on individual laboratory exercises

Programma del Corso

------------------------------------------------------------ Modulo: A000546 - METODI SPERIMENTALI IN CHIMICA ANALITICA ------------------------------------------------------------ Il corso si propone di fornire allo studente i principi base e le modalità di utilizzo delle tecniche analitiche strumentali quindi di far eseguire allo studente stesso le analisi mediante tali tecniche nel campo ambientale. Il corso affronta tutte le fasi di una procedura analitica, dalla preparazione del campione alla valutazione del dato finale ed offre allo studente la possibilità di sviluppare la capacità di condurre esperimenti in gruppo, di redigere relazioni e di esporre i risultati dell'attività di laboratorio. Programma esteso: Introduzione all’analisi sperimentale. Cenni sulle norme di protezione ambientale e di sicurezza (D.P.I.). L’etichetta chimica e la scheda di sicurezza. Campionamento e trattamento del campione. Selezione del Metodo di analisi. Concetto di calibrazione e misura. Calcolo dei risultati e valutazione dell’affidabilità dei risultati. Teoria degli errori. Metodo di stesura di un report di laboratorio. Esercitazioni di laboratorio Metodi Volumetrici: - Titolazioni acido-base. - Caratterizzazione delle acque: Durezza ed alcalinità delle acque. - Caratterizzazione delle acque: Determinazione dei cloruri. - Determinazione della domanda chimica di ossigeno (COD). - Determinazione della domanda biochimica di ossigeno (BOD). Metodi Elettrochimici: - Caratterizzazione di acque naturali, acqua di lago e di mare, mediante misure di pH, conducibilità. - Titolazione conduttimetrica. - Determinazione, mediante potenziometria, dei bicarbonati nelle acque. - Determinazione, mediante voltammetria, del Piombo, Rame, Cadmio e Zinco in un campione d’acqua. Metodi Spettroscopici: - Determinazione dei fosfati nelle acque. Metodi Cromatografici: Determinazione dei metalli alcalino, alcalino-terrosi in un campione. ------------------------------------------------------------ Modulo: 7949 - ELEMENTI DI CHIMICA ANALITICA ------------------------------------------------------------ Introduzione alla Chimica Analitica Equilibri chimici Metodi classici di analisi Metodi elettrochimici di analisi Metodi spettroscopici di analisi Metodi cromatografici Programma: Introduzione alla Chimica Analitica: calcoli applicati alla chimica analitica; Gli errori nelle analisi chimiche, trattamento e valutazione di dati statistici Equilibri chimici: Soluzioni acquose ed equilibri chimici Metodi classici di analisi: Titolazioni; curve di titolazione; indicatori e loro scelta; punto di arresto; condizioni di titolabilità Metodi elettrochimici di analisi: Introduzione all’elettrochimica; celle elettrochimiche, potenziale elettrodico, equazione di Nernst, potenziometria; metodi elettrolitici, voltammetria, conduttometria: principi teorici ed applicazioni analitiche Metodi spettroscopici di analisi: Spettrofotometria UV-visibile, spettroscopia di assorbimento atomico, spettroscopia di emissione atomica: principi ed applicazioni analitiche. Metodi cromatografici. Principi generali delle separazioni cromatografiche; classificazione delle tecniche cromatografiche; cromatogramma; grandezze, equazioni e parametri fondamentali; principi di cromatografia liquida e gascromatografia

Course Syllabus

------------------------------------------------------------ Modulo: A000546 - METODI SPERIMENTALI IN CHIMICA ANALITICA ------------------------------------------------------------ The course provides to the student the fundamental knowledge and methods of using instrumental analytical techniques and then to make to the student the possibility to perform analyzes using these techniques in the environmental field. The course deals all phases of an analytical procedure, from sample preparation to evaluation of the final data and offers the student the opportunity to develop the ability to conduct group experiments, to write reports and to present the results of the laboratory activity. Extended program: Introduction to experimental analysis. Notes on environmental protection and safety standards (D.P.I.). The chemical label and the safety data sheet. Sampling and sample treatment. Selection of the analysis method. Calibration and measurement concept. Calculation of results and assessment of the reliability of the results. Error theory. Method of drafting a laboratory report. Laboratory exercises. Volumetric methods: - Acid-base titrations. - Characterization of the waters: Hardness and alkalinity of the waters. - Characterization of water: Determination of chlorides. - Determination of the chemical oxygen demand (COD). - Determination of the biochemical oxygen demand (BOD). Electrochemical Methods: - Characterization of natural waters, lake and sea water, by means of pH and conductivity measurements. - Conductometric titration. - Determination, by potentiometry, of bicarbonates in water. - Determination, by voltammetry, of Lead, Copper, Cadmium and Zinc in a water sample. Spectroscopic methods: - Determination of phosphates in water. Chromatographic Methods: - Determination of alkaline, alkaline earth metals in a sample. ------------------------------------------------------------ Modulo: 7949 - ELEMENTI DI CHIMICA ANALITICA ------------------------------------------------------------ Introduction to Analytical Chemistry Chemical equilibria Classical methods of analysis Electrochemical methods of analysis Spectroscopic methods Chromatographic methods Program: Introduction to Analytical Chemistry: calculations applied to analytical chemistry; errors in chemical analysis; processing and evaluation of statistical data. Chemical equilibria: aqueous solutions and chemical equilibria. Classical methods of analysis: Titrations; titration curves; indicators and their choice; end-point; titration conditions Electrochemical methods of analysis: Introduction to electrochemistry; electrochemical cells, electrode potential, Nernst equation, potentiometry; electrolytic methods, voltammetry, conductometry: theoretical principles and analytical applications Spectroscopic methods: UV-visible spectrophotometry, atomic absorption spectroscopy, atomic emission spectroscopy: theoretical principles and analytical applications Chromatographic methods. General principles of chromatographic separations; classification of chromatographic techniques; chromatogram; quantities, equations and fundamental parameters; principles of liquid chromatography and gas chromatography