ID:
SCV0682
Durata (ore):
80
CFU:
6
SSD:
CHIMICA ANALITICA
Anno:
2024
Dati Generali
Periodo di attività
Secondo Semestre (17/02/2025 - 30/05/2025)
Syllabus
Obiettivi Formativi
OBIETTIVI FORMATIVI
Il corso si propone di fornire allo studente le conoscenze base e le abilità necessarie per affrontare lo studio dell’applicazione di protocolli analitici base e per saper impiegare le conoscenze e le abilità acquisite nell’approfondire lo studio delle materie correlate nell’ambito del suo percorso formativo. Al termine del corso lo studente avrà acquisito le conoscenze teoriche e pratiche di base relative al mondo dei protocolli analitici utili per l’analisi delle acque, sia con finalità idrogeochimiche, sia ecologiche.
Il corso prevede anche attività pratiche di laboratorio e di terreno per sviluppare l’abilità dello studente di applicare nella pratica le conoscenze teoriche e metodologiche acquisite.
Il corso si propone di fornire allo studente le conoscenze base e le abilità necessarie per affrontare lo studio dell’applicazione di protocolli analitici base e per saper impiegare le conoscenze e le abilità acquisite nell’approfondire lo studio delle materie correlate nell’ambito del suo percorso formativo. Al termine del corso lo studente avrà acquisito le conoscenze teoriche e pratiche di base relative al mondo dei protocolli analitici utili per l’analisi delle acque, sia con finalità idrogeochimiche, sia ecologiche.
Il corso prevede anche attività pratiche di laboratorio e di terreno per sviluppare l’abilità dello studente di applicare nella pratica le conoscenze teoriche e metodologiche acquisite.
Prerequisiti
Il corso fornisce elementari nozioni di base e richiede conoscenze chimiche ottenute dalla frequenza del corso di chimica generale erogato nel primo semestre; è utile, inoltre, avere nozioni basiche di matematica (esponenziali, logaritmi, equazioni di primo e secondo grado)
Metodi didattici
Gli obiettivi formativi del corso verranno raggiunti tramite un approccio interdisciplinare, che si articola in lezioni frontali (16h) su argomenti teorici, utilizzando anche la modalità di insegnamento “flipped learning” qualora gli argomenti riprendano temi già trattati nel corso di Chimica Generale del 1° semestre, di esercitazioni (16h) preparatori alle esperienze laboratoriali, una serie di esperienze pratiche di laboratorio (24h) e in stage pratici sul territorio (24h), per familiarizzare lo studente alle problematiche dell'analisi ambientale sul campo. Le esperienze pratiche sul campo saranno sviluppate sia in ambiente lacustre che montano, ponendo particolare attenzione alle problematiche della raccolta ed analisi del campione, dell’elaborazione del dato analitico e della stesura di un protocollo di analisi ripetibile.
Le lezioni sul campo e le esercitazioni in laboratorio sono fondamentali per il raggiungimento della capacità di riconoscimento pratico. Tali attività sono obbligatorie ed erogate con la co-presenza di dottorandi o studenti magistrali. Per gli studenti con problematiche particolari certificate (lavoro, malattia certificata, disabilità, figli minori, etc) le attività del viaggio di studio saranno sostituite da attività integrative da concordare individualmente in funzione delle problematiche. Gli studenti che in assenza di valide motivazioni, dovessero non partecipare alle succitate attività, dovranno superare un test di laboratorio suppletivo. In caso di mancato superamento, dovranno ripetere il laboratorio.
Le lezioni sul campo e le esercitazioni in laboratorio sono fondamentali per il raggiungimento della capacità di riconoscimento pratico. Tali attività sono obbligatorie ed erogate con la co-presenza di dottorandi o studenti magistrali. Per gli studenti con problematiche particolari certificate (lavoro, malattia certificata, disabilità, figli minori, etc) le attività del viaggio di studio saranno sostituite da attività integrative da concordare individualmente in funzione delle problematiche. Gli studenti che in assenza di valide motivazioni, dovessero non partecipare alle succitate attività, dovranno superare un test di laboratorio suppletivo. In caso di mancato superamento, dovranno ripetere il laboratorio.
Verifica Apprendimento
L'obiettivo della prova finale è quello di verificare il livello di raggiungimento degli obiettivi formativi, valutando in primo luogo il possesso degli elementi conoscitivi di base e quindi la capacità dello studente di utilizzarli in autonomia per la risoluzione di problematiche reali
L'esame consisterà in una prova scritta (2h), e in una prova orale.
Prova scritta: 2 esercizi numerici sulla risoluzione di problemi relativi al laboratorio; 1 domanda di teoria e pratica di laboratorio. Ad ogni prova verranno assegnati 10 punti: per accedere all’esame orale è necessario ottenere almeno 5 punti per ogni singola domanda.
La prova orale consisterà in:
1) discussione della prova scritta
2) breve esposizione di argomenti pratici/teorici del corso
3) discussione delle relazioni sulle prove pratiche di laboratorio
La valutazione risultante terrà conto opportunamente di scritto, orale e relazioni di laboratorio: il peso relativo delle prove è distribuito in modo che la parte laboratoriale pesi per 15/30, mentre la parte teorica, scritto e orale, persi per i restanti 15/30. La valutazione terrà conto della capacità espressiva e dell’uso della corretta terminologia, ma si terrà conto soprattutto della capacità dello studente di collegare i vari argomenti del corso, non come mera risposta ad una specifica domanda, ma come risposta ad uno specifico problema ambientale. Si enfatizzerà, quindi, la capacità critica piuttosto che la conoscenza teorica degli argomenti.
Nota: lo scritto ha validità esclusivamente per l'appello di prenotazione.
L'esame consisterà in una prova scritta (2h), e in una prova orale.
Prova scritta: 2 esercizi numerici sulla risoluzione di problemi relativi al laboratorio; 1 domanda di teoria e pratica di laboratorio. Ad ogni prova verranno assegnati 10 punti: per accedere all’esame orale è necessario ottenere almeno 5 punti per ogni singola domanda.
La prova orale consisterà in:
1) discussione della prova scritta
2) breve esposizione di argomenti pratici/teorici del corso
3) discussione delle relazioni sulle prove pratiche di laboratorio
La valutazione risultante terrà conto opportunamente di scritto, orale e relazioni di laboratorio: il peso relativo delle prove è distribuito in modo che la parte laboratoriale pesi per 15/30, mentre la parte teorica, scritto e orale, persi per i restanti 15/30. La valutazione terrà conto della capacità espressiva e dell’uso della corretta terminologia, ma si terrà conto soprattutto della capacità dello studente di collegare i vari argomenti del corso, non come mera risposta ad una specifica domanda, ma come risposta ad uno specifico problema ambientale. Si enfatizzerà, quindi, la capacità critica piuttosto che la conoscenza teorica degli argomenti.
Nota: lo scritto ha validità esclusivamente per l'appello di prenotazione.
Contenuti
Il corso è strutturato in una parte teorica (16h), una parte di esercitazioni obbligatorie propedeutiche alle attività di laboratorio (16h) ed una parte laboratoriale che comprende un laboratorio propedeutico “in-door” (24h) e un laboratorio di campo (24h). La frequenza ai laboratori è obbligatoria secondo quanto indicato dal Regolamento Didattico del corso.
La finalità del laboratorio in-door è quella di fornire gli "strumenti" chimici sufficienti per effettuare la sequenza di operazioni previste dal protocollo analitico adottato e valutare i risultati, anche con semplici strumenti statistici, valutando la possibile interazione con l'assetto litologico della zona di campionamento.
La parte teorica è strutturata in lezioni frontali su argomenti inerenti le applicazioni di laboratorio. Si veda il programma esteso per il dettaglio delle ore e delle lezioni erogate in modalità flipped learning.
- Introduzione generale al corso; il protocollo analitico
- Equilibri chimici in chimica analitica: acido-base, complessazione, redox; Concetto di titolazione; introduzione alle titolazioni acido-base.
- Introduzione alle tecniche cromatografiche; cromatografia ionica; rette di calibrazione.
- Introduzione tecniche spettroscopiche; legge di Lambert-Beer, rette di calibrazione.
- Parametri chimico-fisici caratteristici di acqua naturale: temperatura, pH, conducibilità, ossigeno disciolto.
Le esercitazioni propedeutiche precedono le esperienze di laboratorio e hanno lo scopo di introdurre lo studente alle corrette pratiche di Laboratorio, compresi i protocolli di sicurezza:
- NOMENCLATURA: nomenclatura apparecchiature chimiche; sicurezza in laboratorio
- TITOLAZIONI: standard primari secondari, NaOH e HCl: lezione applicativa sulle titolazioni, std primari e secondari; spiegazioni prime esperienza di laboratorio: titolazione NaOH e titolazione HCl.
- DUREZZA + WINKLER: titolazioni per complessazione e per ossido-riduzione; spiegazione esperienze di laboratorio: determinazione della durezza totale e determinazione dell'ossigeno disciolto.
- ANALISI ACQUA, GENERALITA', CAMPIONAMENTO: introduzione al protocollo per l'analisi delle acque secondo EEA; campionamento: protocollo e modalità pratiche.
- ANALISI ACQUA, BILANCIO IONICO; LAB BICARBONATI - GRAN PLOT – IC: fine protocollo analisi acque; analisi potenziomentrica dell'alcalinità, metodo di Gran; analisi IC delle acque naturali.
- STRUMENTI PORTATILI: utilizzo della strumentazione da campo.
- PREPARAZIONE USCITE “Gavirate”, “Gravedona”, “Ventina”.
Il laboratorio prevede le seguenti esperienze e uscite sul campo:
- uso della strumentazioni analitica di misura di volumi; uso della bilancia tecnica e della bilancia analitica;
- titolazioni acido-base
- titolazioni per complessazione: determinazione della durezza
- uso della strumentazione portatile, uso dei kit portatili per la determinazione di alcalinità e durezza;
- titolazione potenziometrica dei carbonati in acque naturali, cromatografia ionica, Winkler, COD.
- uscita a Gavirate (u 4h*).
- uscita a Gravedona (u 8h*).
- uscita Alpe Ventina – Chiareggio (u 12h*).
*Nota: le uscite potranno essere modificate o subordinate al superamento di prove didattiche e/o sostituite da laboratori integrati in caso di mancanza di strutture di ospitalità adeguate o per seri motivi organizzativi
Gli argomenti trattati oltre che ad acquisire le conoscenze necessarie per la trattazione delle tematiche sia di base che avanzate relative all’applicazione di protocolli analitici utili per l’analisi delle acque, permetteranno anche sviluppare la capacità di applicazione delle conoscenze acquisite alle problematiche relative al contesto ambientale e di acquisire competenze in termini di abilità comunicative, capacità di approccio critico e di giudizio autonomo relativo alle tematiche scientifiche trattate.
La finalità del laboratorio in-door è quella di fornire gli "strumenti" chimici sufficienti per effettuare la sequenza di operazioni previste dal protocollo analitico adottato e valutare i risultati, anche con semplici strumenti statistici, valutando la possibile interazione con l'assetto litologico della zona di campionamento.
La parte teorica è strutturata in lezioni frontali su argomenti inerenti le applicazioni di laboratorio. Si veda il programma esteso per il dettaglio delle ore e delle lezioni erogate in modalità flipped learning.
- Introduzione generale al corso; il protocollo analitico
- Equilibri chimici in chimica analitica: acido-base, complessazione, redox; Concetto di titolazione; introduzione alle titolazioni acido-base.
- Introduzione alle tecniche cromatografiche; cromatografia ionica; rette di calibrazione.
- Introduzione tecniche spettroscopiche; legge di Lambert-Beer, rette di calibrazione.
- Parametri chimico-fisici caratteristici di acqua naturale: temperatura, pH, conducibilità, ossigeno disciolto.
Le esercitazioni propedeutiche precedono le esperienze di laboratorio e hanno lo scopo di introdurre lo studente alle corrette pratiche di Laboratorio, compresi i protocolli di sicurezza:
- NOMENCLATURA: nomenclatura apparecchiature chimiche; sicurezza in laboratorio
- TITOLAZIONI: standard primari secondari, NaOH e HCl: lezione applicativa sulle titolazioni, std primari e secondari; spiegazioni prime esperienza di laboratorio: titolazione NaOH e titolazione HCl.
- DUREZZA + WINKLER: titolazioni per complessazione e per ossido-riduzione; spiegazione esperienze di laboratorio: determinazione della durezza totale e determinazione dell'ossigeno disciolto.
- ANALISI ACQUA, GENERALITA', CAMPIONAMENTO: introduzione al protocollo per l'analisi delle acque secondo EEA; campionamento: protocollo e modalità pratiche.
- ANALISI ACQUA, BILANCIO IONICO; LAB BICARBONATI - GRAN PLOT – IC: fine protocollo analisi acque; analisi potenziomentrica dell'alcalinità, metodo di Gran; analisi IC delle acque naturali.
- STRUMENTI PORTATILI: utilizzo della strumentazione da campo.
- PREPARAZIONE USCITE “Gavirate”, “Gravedona”, “Ventina”.
Il laboratorio prevede le seguenti esperienze e uscite sul campo:
- uso della strumentazioni analitica di misura di volumi; uso della bilancia tecnica e della bilancia analitica;
- titolazioni acido-base
- titolazioni per complessazione: determinazione della durezza
- uso della strumentazione portatile, uso dei kit portatili per la determinazione di alcalinità e durezza;
- titolazione potenziometrica dei carbonati in acque naturali, cromatografia ionica, Winkler, COD.
- uscita a Gavirate (u 4h*).
- uscita a Gravedona (u 8h*).
- uscita Alpe Ventina – Chiareggio (u 12h*).
*Nota: le uscite potranno essere modificate o subordinate al superamento di prove didattiche e/o sostituite da laboratori integrati in caso di mancanza di strutture di ospitalità adeguate o per seri motivi organizzativi
Gli argomenti trattati oltre che ad acquisire le conoscenze necessarie per la trattazione delle tematiche sia di base che avanzate relative all’applicazione di protocolli analitici utili per l’analisi delle acque, permetteranno anche sviluppare la capacità di applicazione delle conoscenze acquisite alle problematiche relative al contesto ambientale e di acquisire competenze in termini di abilità comunicative, capacità di approccio critico e di giudizio autonomo relativo alle tematiche scientifiche trattate.
Lingua Insegnamento
ITALIANO
Altre informazioni
Ricevimento studenti:
studio del docente, CUBO via Valleggio, 9, Como;
appuntamento via e-mail sull'indirizzo dell'insegnamento labanaliticafcb@uninsubria.it
Testi Slides: see-e-learning
Testo di riferimento consigliato (i capitoli oggetto di studio sono riportati sulla pagina e-learning dell'insegnamento)
- F.W. Fifield & P.J.Haines; Environmental Analytical Chemistry, Blackwell Science
Testi consigliati non obbligatori
- D.C.Harris, Elementi di Chimica Analitica , Zanichelli
- S.E.Kegley and J Andrews, “The Chemistry of Water”, University Science Book.
- L.H.Keith, “Environmental Sampling and Analysis : A Practical Guide”, Lewis Publ.
studio del docente, CUBO via Valleggio, 9, Como;
appuntamento via e-mail sull'indirizzo dell'insegnamento labanaliticafcb@uninsubria.it
Testi Slides: see-e-learning
Testo di riferimento consigliato (i capitoli oggetto di studio sono riportati sulla pagina e-learning dell'insegnamento)
- F.W. Fifield & P.J.Haines; Environmental Analytical Chemistry, Blackwell Science
Testi consigliati non obbligatori
- D.C.Harris, Elementi di Chimica Analitica , Zanichelli
- S.E.Kegley and J Andrews, “The Chemistry of Water”, University Science Book.
- L.H.Keith, “Environmental Sampling and Analysis : A Practical Guide”, Lewis Publ.
Corsi
Corsi
3 anni
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Persone
Persone (3)
Docenti
Docenti di ruolo di IIa fascia
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