Obiettivi Formativi

Lo studente apprenderà i principi teorici e le applicazioni analitiche delle principali tecniche spettroscopiche, elettrochimiche e cromatografiche. Esercitazioni di laboratorio consentiranno agli studenti di applicare le nozione e i principi teorici acquisiti. L’obbiettivo finale è quello di permettere agli studenti di utilizzare in piena autonomia tutte le tecniche strumentali scientifiche a loro disposizione per le comuni prassi di laboratorio. Durante il corso, gli studenti forniscono assieme ai risultati delle esperienze pratiche, anche relazioni descrittive dello svolgimento dell’esperienza, della tecnica strumentale utilizzata, delle modalità di calcolo e grafiche utilizzate per ottenere il risultato dell’esperienza. L’insieme delle relazioni viene valutato in maniera non formale, ma delinea lo stato dell’apprendimento e l’impegno dello studente.

Metodi didattici

Il corso sarà articolato sia attraverso lezioni frontali che di laboratorio. Durante le lezioni frontali saranno illustrate sia le tecniche analitiche che gli studenti utilizzeranno, sia le prove di laboratorio che dovranno singolarmente svolgere. Una volta svolte le esperienze di laboratorio, ciascun studente dovrà sviluppare una relazione di laboratorio per ciascuna prova, descrivendo la tecnica usata, la procedura, la preparazione dei reattivi, l'elaborazione dei dati sperimentali e proporre i risultati finali.

Prerequisiti

Lo studente deve conoscere la Chimica Analitica di base ed essere in grado di eseguire i calcoli stechiometrici necessari per lo svolgimento delle esercitazioni di laboratorio.

Verifiche dell'apprendimento

La valutazione consiste in un esame finale orale. Nel giudizio globale si fa riferimento alle competenze acquisite, alle capacità di apprendimento, alle modalità di studio, all’interesse, all’impegno ed alla potenzialità di ciascun studente.

Programma del Corso

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. Elementi di spettrometria di massa 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). Laboratorio di Chimica Analitica Strumentale Introduzione al corso e nozioni su metodi di trattamento dei campioni. Metodi Spettroscopici; Spettroscopia UV/VIS- Additività delle assorbanze. Spettro di assorbimento del permanganato, scelta della lunghezza d’onda, costruzione della retta di taratura e determinazione del contenuto di Mn negli acciai speciali. Determinazione del contenuto di Fe in matrici naturali (acqua, cacao, cioccolato, etc). Spettroscopia Atomica Determinazione del contenuto di metalli in soluzioni acquose mediante tecniche di assorbimento ed emissione. Determinazione del contenuto di Zn nei capelli. Metodi elettrochimici Potenziometria - Determinazione della concentrazione di specie ioniche mediante elettrodi ISE. Misure dirette di pH. Titolazioni potenziometriche: determinazione del cloro nella candeggina. Polarografìa Determinazione del contenuto di acido ascorbico nei succhi di frutta. Determinazione di metalli in soluzione acquosa. Conduttometria Titolazione conduttometria. Metodi cromatografici Cromatografia di scambio ionico: caratterizzazione di un terreno e determinazione dei metalli mediante spettrofometria nel visibile e derivazione post-colonna.