Offerta Didattica
CHIMICA
COMPLEMENTI DI CHIMICA ANALITICA STRUMENTALE E CHIMICA ANALITICA SUPERIORE
Classe di corso: LM-54 - Scienze chimiche
AA: 2018/2019
Sedi: MESSINA
SSD | TAF | tipologia | frequenza | moduli |
---|---|---|---|---|
CHIM/01 | Caratterizzante | Libera | Libera | Sì |
CFU | CFU LEZ | CFU LAB | CFU ESE | ORE | ORE LEZ | ORE LAB | ORE ESE |
---|---|---|---|---|---|---|---|
12 | 9 | 3 | 0 | 102 | 72 | 30 | 0 |
LegendaCFU: n. crediti dell’insegnamento CFU LEZ: n. cfu di lezione in aula CFU LAB: n. cfu di laboratorio CFU ESE: n. cfu di esercitazione FREQUENZA:Libera/Obbligatoria MODULI:SI - L'insegnamento prevede la suddivisione in moduli, NO - non sono previsti moduli ORE: n. ore programmate ORE LEZ: n. ore programmate di lezione in aula ORE LAB: n. ore programmate di laboratorio ORE ESE: n. ore programmate di esercitazione SSD:sigla del settore scientifico disciplinare dell’insegnamento TAF:sigla della tipologia di attività formativa TIPOLOGIA:LEZ - lezioni frontali, ESE - esercitazioni, LAB - laboratorio
Obiettivi Formativi
Lo studente apprenderà il concetto teorico di speciazione chimica e studierà gli equilibri in soluzioni multicomponenti quali i fluidi naturali. Sarà in grado di eseguire sperimentalmente uno studio di speciazione mediante tecniche strumentali quali potenziometria, spettrofotometria e voltammetria e ne utilizzerà i relativi programmi di calcolo. Inoltre l’insegnamento promuove nello studente la conoscenza della teoria e dei principi dei metodi termici di analisi; dei metodi cromatografici di esclusione, di affinità e con fluido supercritico, dell’elettroforesi; della spettroscopia Raman; della spettrometria di massa elettrospray, MALDI-TOF, tandem (MS-MS) e delle principali applicazioni in campo analitico. Le esercitazioni in aula o in laboratorio favoriranno la comprensione dei metodi termici di analisi.Learning Goals
The student will learn the theoretical concept of chemical speciation and study the equilibria in multicomponent solutions, such as natural fluids. It will also be able to perform an experimental study of speciation using instrumental techniques such as potentiometry, voltammetry and spectrophotometry, and it will use the related computer programs. Moreover, the course promotes the student's knowledge of the theory and principles of methods of thermal analysis; of chromatographic methods of exclusion, affinity and supercritical fluid, of electrophoresis; of Raman spectroscopy; electrospray mass spectrometry, MALDI-TOF, tandem mass spectrometry and main applications in the analytical field. The exercises in the classroom or in the laboratory will promote understanding of the methods of thermal analysis.Metodi didattici
Lezioni frontali in aula; esercitazioni di laboratorio e/o in aula con utilizzazione di strumentazione utile agli studi di speciazione nei fluidi naturali e l'impiego di opportuni programmi di calcolo per l'analisi di dati sperimentali.Teaching Methods
Lessons in the classroom; laboratory experiments and/or classroom exercises with instrumentation useful to the speciation studies and the use of appropriate calculation programs for the analysis of experimental data.Prerequisiti
Conoscenze di base di chimica analitica, in particolare equilibri in soluzione acquosa. Conoscenze di chimica analitica strumentale, in particolare di spettrofotometria UV-VIS, spettrometria di assorbimento atomico, potenziometria, voltammetria, dei principi della cromatografia liquida, della gas-cromatografia e della spettrometria di massa.Prerequisites
Basic knowledge of analytical chemistry, in particular equilibria in aqueous solution. Knowledge of instrumental analytical chemistry, especially UV-VIS spectrophotometry, atomic absorption spectrometry, potentiometry, voltammetry, principles of liquid chromatography, gas-chromatography and mass spectrometry.Verifiche dell'apprendimento
La verifica dell'apprendimento prevede una prova orale e la valutazione delle relazioni sulle singole esercitazioni di laboratorio. I 12 CFU del corso verranno acquisiti dallo studente con il superamento di un unico esame relativo a Complementi di Chimica Analitica Strumentale e Chimica Analitica Superiore.Assessment
The evaluation of the learning includes an oral examination and the analysis of the reports of the laboratory tests. The 12 CFU of the course will be acquired after passing one single examination regarding Superior Analytical Chemistry and Complements of Instrumental Analytical Chemistry.Programma del Corso
Il Corso è suddiviso in due moduli: Chimica Analitica Superiore e Complementi di Chimica Analitica Strumentale. Chimica Analitica Superiore. - Speciazione di sistemi naturali: definizione, applicazioni, metodologie di studio (5 ore) - Interazioni fra i vari componenti in soluzione: reazioni di idrolisi, formazione di complessi e coppie ioniche (5 ore) - Interazioni tra fasi: equilibri di scambio ionico e di adsorbimento, capacità di adsorbimento, isoterma di Langmuir, isoterma di Freundlich (5 ore) - Modelli per la dipendenza dei parametri termodinamici dalla forza ionica e dalla temperatura (5 ore) - Utilizzo delle tecniche potenziometriche, spettrofotometriche e voltammetriche per gli studi di speciazione (4 ore) Esercitazioni di Laboratorio: utilizzo delle tecniche potenziometriche (10 ore), spettrofotometriche (10 ore) e voltammetriche (10 ore) e dei relativi software per gli studi di speciazione Complementi di Chimica Analitica Strumentale. Il corso consta di 40 ore di lezioni frontali e 10 ore di esercitazioni in aula o in laboratorio con l'utilizzazione di opportuni programmi di calcolo. Il programma delle lezioni frontali comprende: - Metodi termici di analisi (6 ore). Metodi termogravimetrici, analisi termica differenziale, calorimetria differenziale a scansione; calorimetria di titolazione: principi ed applicazioni. - Metodi cromatografici (12 ore). Cromatografia ad esclusione dimensionale, cromatografia di affinità, cromatografia con fluido supercritico ed estrazione con fluido supercritico: principi ed applicazioni. - Metodi elettroforetici (8 ore). Principi dell’elettroforesi. Elettroforesi capillare, elettroforesi capillare di zona, elettroforesi capillare su gel, isotacoforesi capillare, frazionamento in flusso su colonna impaccata: strumentazione ed applicazioni. - Spettroscopia Raman (4 ore). Teoria, strumentazione, sorgenti, applicazioni. - Spettrometria di massa (10 ore). Sorgenti ioniche: ad impatto elettronico (EI), a ionizzazione chimica (CI), a ionizzazione di campo, per desorbimento laser assistita su matrice (MALDI), ionizzazione elettrospray (ESI), a bombardamento con atomi veloci (FAB). Spettrometri di massa. Sistemi di introduzione del campione. Analizzatori di massa. Spettrometria di massa elettrospray (ESI-MS), MALDI-TOF e principali applicazioni analitiche. Spettrometria di massa tandem (MS-MS): strumentazione ed applicazioni analitiche. Analisi di miscele con metodi accoppiati alla spettrometria di massa. Le esercitazioni in aula o in laboratorio riguardano l’impiego dei metodi termici come la termogravimetria e la calorimetria di titolazione e l'uso di opportuni programmi di calcolo (10 ore).Course Syllabus
The course is divided into two modules: Superior Analitycal Chemistry and Complements of Instrumental Analytical Chemistry. Superior Analitycal Chemistry. - Speciation of natural systems: definition, applications, methods of study (5 hours) - Interactions between the various components in solution: hydrolysis reactions, complex formation and ion pairs (5 hours) - Interactions between phases: ion exchange and adsorption equilibria, adsorption capacity, Langmuir isotherm, Freundlich isotherm (5 hours) - Models for the dependence of the thermodynamic parameters on the ionic strength and temperature (5 hours) - The use of potentiometric, spectrophotometric and voltammetric techniques for speciation studies (4 hours) Laboratory exercises: use of potentiometric techniques (10 hours), spectrophotometric (10 hours) and voltammetric (10 hours) and related software for the study of speciation. Complements of Instrumental Analytical Chemistry. The course consists of 40 hours of lessons and 10 hours of exercises in the classroom or in the laboratory with the use of appropriate calculation programsla. The program of lessons includes: - Methods of thermal analysis (6 hours). Thermogravimetric methods, differential thermal analysis, differential scanning calorimetry, titration calorimetry: principles and applications. - Chromatographic methods (12 hours). Size exclusion chromatography, affinity chromatography, supercritical fluid chromatography and supercritical fluid extraction: principles and applications. - Electrophoretic methods (8 hours). Principles of electrophoresis. Capillary electrophoresis, capillary zone electrophoresis, capillary gel electrophoresis, flow fractionation of packed column: instrumentation and applications. - Raman spectroscopy (4 hours). Theory, instrumentation, sources, applications. - Mass Spectrometry (10 hours). Ion sources: electron impact (EI), chemical ionization (CI), field ionization, matrix-assisted laser desorption (MALDI), electrospray ionization (ESI), fast atoms bombardment (FAB). Mass spectrometers. Systems for sample introduction. Mass analyzers. Electrospray mass spectrometry (ESI-MS), MALDI-TOF and main analytical applications. Tandem mass spectrometry (MS-MS): instrumentation and analytical applications. Analysis of mixtures with methods coupled with mass spectrometry. The classroom or laboratory exercises concern the use of thermal methods such as thermogravimetry and titration calorimetry and the use of appropriate calculation programs (10 hours).Testi di riferimento: - M. Robson Wright, An Introduction to Aqueous Electrolyte Solutions, Wiley
- Donald Langmuir, Aqueous Environmental Geochemistry Prentice-Hall, Inc.
- W. Stumm and J.J. Morgan, Acquatic Chemistry, Wiley
- Element speciation in Bioinorganic Chemistry. S. Cairoli (Editor). John Wiley & Sons, 1996
- F.J. Holler, D.A. Skoog, S.R. Crouch. Chimica Analitica Strumentale. II Edizione. EdiSES, 2009.
- D.A. Skoog, J.L. Leary. Chimica Analitica Strumentale. EdiSES, 1992.
- K.A. Rubinson, J.F. Rubinson. Chimica Analitica Strumentale. Zanichelli, 2002.
Esami: Elenco degli appelli
Elenco delle unità didattiche costituenti l'insegnamento
COMPLEMENTI DI CHIMICA ANALITICA STRUMENTALE
Docente: OTTAVIA GIUFFRE'
Orario di Ricevimento - OTTAVIA GIUFFRE'
Giorno | Ora inizio | Ora fine | Luogo |
---|---|---|---|
Lunedì | 11:00 | 13:00 | proprio studio (A2 B3 03) presso Dipartimento di Scienze Chimiche, Biologiche, Farmaceutiche ed Ambientali |
Mercoledì | 11:00 | 13:00 | proprio studio (A2 B3 03) presso Dipartimento di Scienze Chimiche, Biologiche, Farmaceutiche ed Ambientali |
Note:
CHIMICA ANALITICA SUPERIORE
Docente: CLAUDIA FOTI
Orario di Ricevimento - CLAUDIA FOTI
Giorno | Ora inizio | Ora fine | Luogo |
---|---|---|---|
Lunedì | 11:00 | 12:00 | Studio personale presso il Dipartimento di Scienze Chimiche |
Mercoledì | 11:00 | 12:00 | Studio personale presso il Dipartimento di Scienze Chimiche |
Note: