CHIMICA ANALITICA III E LABORATORIO
Anno accademico 2020/2021 - 3° annoCrediti: 8
SSD: CHIM/01 - CHIMICA ANALITICA
Organizzazione didattica: 200 ore d'impegno totale, 134 di studio individuale, 42 di lezione frontale, 24 di laboratorio
Semestre: 1°
Obiettivi formativi
Conoscenza e capacità di comprensione:
L’insegnamento è finalizzato a fornire un primo quadro di sintesi complessiva della chimica analitica, affrontando primariamente i principi e l’uso di alcune tecniche strumentali di analisi quantitativa di grande rilevanza e che richiedono una approfondita capacità di integrazione delle conoscenze precedentemente acquisite nel campo della chimica analitica ed appositamente collocate alla fine del percorso di studio per sfruttare la maggiore maturazione conseguita dagli studenti.
Capacità di applicare conoscenza:
Capacità di concepire, progettare, realizzare e adattare un processo di analisi dal campionamento all’elaborazione dei dati finali.
Autonomia di giudizio:
Capacità di analisi e valutazioni critiche, capacità di interpretazione dei dati analitici e sintesi di idee nuove e complesse;
Abilità comunicative:
Capacità di esporre con rigore terminologico e proprietà di linguaggio gli argomenti trattati, facendo uso anche di presentazioni multimediali.
Capacità di apprendere:
Capacità di affrontare studi avanzati con un alto grado di autonomia.
Modalità di svolgimento dell'insegnamento
Il corso verrà svolto attraverso una prima parte di lezioni frontali per fornire allo studente il background di base e i fondamenti teorici propedeutici alla progettazione di esperimenti e all'utilizzo di strumentazione analitica avanzata, e da una parte di laboratorio che prevede lezioni partecipate, la simulazione e l'esecuzione di prove rigorose di analisi quantitativa con tipologia di lavoro singolo e di gruppo. Nella parte finale di laboratorio gli studenti saranno invitati, sotto la supervisione del docente, a creare gruppi di lavoro indipendenti ciascuno dei quali sceglierà un caso studio. I gruppi potranno lavorare anche su piattaforme online, ogni team dovrà affrontare la problematica analitica attraverso il seguente schema di lavoro auto-organizzato: ricerca bibliografica, fattibilità, campionamento, scelta del metodo analitico, analisi strumentale, interpretazione del dato finale e discussione/confronto dei propri risultati in aula al cospetto degli altri teams mediante presentazioni multimediali.
Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.
Prerequisiti richiesti
Conoscenza degli equilibri in soluzione e delle nozioni di base del chimismo inorganico.
Frequenza lezioni
Obbligatoria, come da regolamento didattico di ateneo e regolamento del Corso di Studi.
Contenuti del corso
Metodi ottici. Spettri di assorbimento ed emissione. Spettroscopia di assorbimento ed emissione atomica. Origine degli spettri atomici. Principio della tecnica e applicazioni. Schema della strumentazione. Determinazione del contenuto di metalli in matrici reali. Spettrofluorimetria. Principi dell'analisi qualitativa e quantitativa. Conduttometria. Voltammetria: caratterizzazione di un sistema redox mediante voltammetria ciclica. Determinazione di analiti in tracce con tecniche voltammetriche pulsate. Metodi cromatografici. Introduzione alle tecniche cromatografiche. Equazione di Van Deemter. Cromatografia su colonna e su strato sottile. Gascromatografia: determinazione di alcoli in distillati alcolici. Cromatografia liquida ad alte prestazioni. Cromatografia ionica: determinazione del contenuto di cationi e di anioni in un’acqua potabile. Spettrometria di Massa. Schema della strumentazione. Tecniche di ionizzazione. Separazione delle particelle cariche. Spettrometri a deflessione magnetica, analizzatori a quadrupolo, a trappola ionica, a tempo di volo e a trappola orbitalica.Tecniche avanzate di microseparazione CE, ITP, MEKC, LECE.
Testi di riferimento
1. D. A. Skoog, Holler, Crouch, Chimica Analitica Strumentale II edizione, EdiSES, Napoli, 2009.
2. D. C. Harris, Chimica Analitica Quantitativa, III edizione, Zanichelli, 2017.
3. Skoog, West, Holler, Crouch, Fondamenti di Chimica Analitica, III edizione, EdiSES, 2015.
4. Skoog, Holler, Crouch, Principles of instrumental analysis - VII ed. Thomson Brooks/Cole, 2007.
5. D. C. Harris, Quantitative Chemical Analysis, 9th ed. W.H. Freeman and Company, New York, US, 2016.
Programmazione del corso
Argomenti | Riferimenti testi | |
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1 | Metodi ottici. Spettri di assorbimento ed emissione. Spettroscopia di assorbimento ed emissione atomica. | D. A. Skoog, Holler, Crouch, Chimica Analitica Strumentale II edizione, EdiSES, Napoli, 2009. 2. D. C. Harris, Chimica Analitica Quantitativa, III edizione, Zanichelli, 2017. 3. Skoog, West, Holler, Crouch, Fondamenti di Chimica Analitica, III edizione, |
2 | Origine degli spettri atomici. Principio della tecnica e applicazioni. Schema della strumentazione. Determinazione del contenuto di metalli in matrici reali. | D. A. Skoog, Holler, Crouch, Chimica Analitica Strumentale II edizione, EdiSES, Napoli, 2009. 2. D. C. Harris, Chimica Analitica Quantitativa, III edizione, Zanichelli, 2017. 3. Skoog, West, Holler, Crouch, Fondamenti di Chimica Analitica, III edizione, |
3 | Spettrofluorimetria. Principi dell'analisi qualitativa e quantitativa. | D. A. Skoog, Holler, Crouch, Chimica Analitica Strumentale II edizione, EdiSES, Napoli, 2009. 2. D. C. Harris, Chimica Analitica Quantitativa, III edizione, Zanichelli, 2017. 3. Skoog, West, Holler, Crouch, Fondamenti di Chimica Analitica, III edizione, |
4 | Conduttometria. Voltammetria: caratterizzazione di un sistema redox mediante voltammetria ciclica. Determinazione di analiti in tracce con tecniche voltammetriche pulsate. | D. A. Skoog, Holler, Crouch, Chimica Analitica Strumentale II edizione, EdiSES, Napoli, 2009. 2. D. C. Harris, Chimica Analitica Quantitativa, III edizione, Zanichelli, 2017. 3. Skoog, West, Holler, Crouch, Fondamenti di Chimica Analitica, III edizione, |
5 | Metodi cromatografici. Introduzione alle tecniche cromatografiche. Equazione di Van Deemter. | D. A. Skoog, Holler, Crouch, Chimica Analitica Strumentale II edizione, EdiSES, Napoli, 2009. 2. D. C. Harris, Chimica Analitica Quantitativa, III edizione, Zanichelli, 2017. 3. Skoog, West, Holler, Crouch, Fondamenti di Chimica Analitica, III edizione, |
6 | Cromatografia su colonna e su strato sottile. Gascromatografia: determinazione di alcoli in distillati alcolici. Cromatografia liquida ad alte prestazioni. | D. A. Skoog, Holler, Crouch, Chimica Analitica Strumentale II edizione, EdiSES, Napoli, 2009. 2. D. C. Harris, Chimica Analitica Quantitativa, III edizione, Zanichelli, 2017. 3. Skoog, West, Holler, Crouch, Fondamenti di Chimica Analitica, III edizione, |
7 | Cromatografia ionica: determinazione del contenuto di cationi e di anioni in un’acqua potabile. | D. A. Skoog, Holler, Crouch, Chimica Analitica Strumentale II edizione, EdiSES, Napoli, 2009. 2. D. C. Harris, Chimica Analitica Quantitativa, III edizione, Zanichelli, 2017. 3. Skoog, West, Holler, Crouch, Fondamenti di Chimica Analitica, III edizione, |
8 | Spettrometria di Massa. Schema della strumentazione. Tecniche di ionizzazione. | D. A. Skoog, Holler, Crouch, Chimica Analitica Strumentale II edizione, EdiSES, Napoli, 2009. 2. D. C. Harris, Chimica Analitica Quantitativa, III edizione, Zanichelli, 2017. 3. Skoog, West, Holler, Crouch, Fondamenti di Chimica Analitica, III edizione, |
9 | Separazione delle particelle cariche. Spettrometri a deflessione magnetica, a quadrupolo | D. A. Skoog, Holler, Crouch, Chimica Analitica Strumentale II edizione, EdiSES, Napoli, 2009. 2. D. C. Harris, Chimica Analitica Quantitativa, III edizione, Zanichelli, 2017. 3. Skoog, West, Holler, Crouch, Fondamenti di Chimica Analitica, III edizione, |
10 | Analizzatori a trappola ionica, a tempo di volo e a trappola orbitalica. | D. A. Skoog, Holler, Crouch, Chimica Analitica Strumentale II edizione, EdiSES, Napoli, 2009. 2. D. C. Harris, Chimica Analitica Quantitativa, III edizione, Zanichelli, 2017. 3. Skoog, West, Holler, Crouch, Fondamenti di Chimica Analitica, III edizione, |
11 | Tecniche avanzate di microseparazione CE, ITP, MEKC, LECE | D. A. Skoog, Holler, Crouch, Chimica Analitica Strumentale II edizione, EdiSES, Napoli, 2009. 2. D. C. Harris, Chimica Analitica Quantitativa, III edizione, Zanichelli, 2017. 3. Skoog, West, Holler, Crouch, Fondamenti di Chimica Analitica, III edizione, |
Verifica dell'apprendimento
Modalità di verifica dell'apprendimento
Esame orale.
La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.
Esempi di domande e/o esercizi frequenti
Descrivere i principi teorici relativi ad un analizzatore di massa. etc.