ID:
SCC0610
Durata (ore):
48
CFU:
6
SSD:
CHIMICA GENERALE E INORGANICA
Anno:
2024
Dati Generali
Periodo di attività
Primo Semestre (23/09/2024 - 17/01/2025)
Syllabus
Obiettivi Formativi
Le ore di didattica frontale dell’insegnamento hanno, quale obiettivo, l’incremento delle conoscenze e delle capacità di comprensione degli studenti nell’ambito delle tecniche di caratterizzazione di materiali allo stato solido di natura (prevalentemente, ma non esclusivamente) inorganica.
Le esercitazioni pratiche consentono agli studenti di i) applicare e verificare le conoscenze trasmesse durante le ore di didattica frontale; ii) valutare le proprie capacità di comprensione; iii) acquisire dimestichezza con strumentazione che non di rado costituisce parte integrante dei settori R&S e/o controllo qualità di un’industria chimica. Mediante i processi di elaborazione e interpretazione dei dati misurati durante le esercitazioni pratiche, gli studenti vengono stimolati ad acquisire una certa autonomia di giudizio.
L’elaborazione di una relazione scritta al termine delle esperienze pratiche ha, quale obiettivo, l’affinamento delle capacità di rielaborazione delle operazioni pratiche svolte e delle abilità comunicative degli studenti.
Le esercitazioni pratiche consentono agli studenti di i) applicare e verificare le conoscenze trasmesse durante le ore di didattica frontale; ii) valutare le proprie capacità di comprensione; iii) acquisire dimestichezza con strumentazione che non di rado costituisce parte integrante dei settori R&S e/o controllo qualità di un’industria chimica. Mediante i processi di elaborazione e interpretazione dei dati misurati durante le esercitazioni pratiche, gli studenti vengono stimolati ad acquisire una certa autonomia di giudizio.
L’elaborazione di una relazione scritta al termine delle esperienze pratiche ha, quale obiettivo, l’affinamento delle capacità di rielaborazione delle operazioni pratiche svolte e delle abilità comunicative degli studenti.
Prerequisiti
Costituiscono prerequisiti opportuni per poter fruire del corso la conoscenza approfondita degli argomenti affrontati nei corsi di Chimica Generale, nonché la conoscenza di nozioni e fondamenti di base di Matematica e Fisica.
Metodi didattici
Le attività didattiche constano di 30 ore di lezioni frontali, supportate dalla proiezione di slide, e 18 ore di esercitazioni pratiche da svolgersi a gruppi.
Verifica Apprendimento
Complessivamente, l’insegnamento prevede due momenti di valutazione:
1. una relazione scritta che illustri quanto svolto durante ogni esercitazione pratica, in termini di acquisizione e trattamento dei dati, nonché di interpretazione dei risultati ottenuti, sulla base delle spiegazioni ricevute dalla docente in aula e durante lo svolgimento delle esercitazioni. La relazione si ritiene soddisfacente se dimostra che lo studente ha compreso quanto svolto durante le esercitazioni.
2. Un colloquio, con attribuzione di un voto in trentesimi, durante il quale verranno verificate le conoscenze acquisite dallo studente su tutti gli argomenti trattati a lezione dalla docente e sugli aspetti critici eventualmente presenti nella relazione di cui al punto 1. La prova orale può essere svolta solo in seguito alla consegna della relazione di cui al punto 1 e si ritiene superata se il candidato ha conseguito un voto pari ad almeno 18/30.
1. una relazione scritta che illustri quanto svolto durante ogni esercitazione pratica, in termini di acquisizione e trattamento dei dati, nonché di interpretazione dei risultati ottenuti, sulla base delle spiegazioni ricevute dalla docente in aula e durante lo svolgimento delle esercitazioni. La relazione si ritiene soddisfacente se dimostra che lo studente ha compreso quanto svolto durante le esercitazioni.
2. Un colloquio, con attribuzione di un voto in trentesimi, durante il quale verranno verificate le conoscenze acquisite dallo studente su tutti gli argomenti trattati a lezione dalla docente e sugli aspetti critici eventualmente presenti nella relazione di cui al punto 1. La prova orale può essere svolta solo in seguito alla consegna della relazione di cui al punto 1 e si ritiene superata se il candidato ha conseguito un voto pari ad almeno 18/30.
Contenuti
I contenuti principali dell’insegnamento sono suddivisibili in due parti distinte ma strettamente correlate.
Prima parte, 30 ore di lezione frontale:
1. Il fenomeno della diffrazione.
2. Cenni storici sulla scoperta dei raggi X e sulla nascita della diffrazione di raggi X.
3. Strumentazione da laboratorio per diffrazione di raggi X da polveri: il diffrattometro e le sue componenti principali (sorgente di raggi X, fenditure, monocromatore, porta-campioni, rivelatore).
4. Il sincrotrone.
5. I metodi di preparazione di un campione in polvere per esperimenti di diffrazione di raggi X: macinazione e/o disaggregazione, scelta e riempimento del porta-campione.
6. Introduzione alla diffrazione di raggi X da polveri come metodo per analisi qualitative (riconoscimento di fasi, anche all’interno di una miscela, distinzione tra polimorfi di una stessa sostanza) su campioni allo stato solido. Esempi di utilizzo dell’analisi qualitativa via diffrazione di raggi X da polveri in ambito industriale (industrie farmaceutiche, industrie dei pigmenti e dei coloranti, industrie dei cementi), in ambito mineralogico, in ambito forense, per lo studio di opere d’arte e manufatti antichi, presso le dogane.
7. Le banche dati cristallografiche.
8. Introduzione alla diffrazione di raggi X da polveri a temperatura variabile come metodo per studiare il comportamento termico di un campione in termini di espansione termica, transizioni di fase, perdita di solvente, decomposizione, ecc.
9. Introduzione alla fluorescenza di raggi X come metodo di indagine qualitativa (riconoscimento degli elementi presenti in un campione) su campioni allo stato solido.
10. Introduzione all’analisi termogravimetrica: lo strumento, la lettura e l’interpretazione di un termogramma, casi di studio, applicazioni.
11. Introduzione alla calorimetria differenziale a scansione: lo strumento, la lettura e l’interpretazione dei dati acquisiti, casi di studio, applicazioni.
12. Introduzione alla microscopia a forza atomica.
13. Introduzione alle tecniche di assorbimento di raggi X: cenni teorici, informazioni acquisibili, casi di studio.
Seconda parte, 18 ore di esercitazioni pratiche, durante le quali gli studenti vedranno le applicazioni di alcuni degli aspetti affrontati durante le ore di didattica frontale, e.g.:
1. Preparazione e deposizione di un campione per acquisire dati di diffrazione di raggi X da polveri.
2. Acquisizione di dati di diffrazione di raggi X da polveri mediante diffrattometro da laboratorio.
3. Analisi qualitativa dei dati acquisiti (su campioni monofasici e polifasici), mediante interrogazione di una banca dati dedicata.
4. Studio del comportamento termico di alcuni composti (esempi di espansione termica, transizione di fase, desolvatazione): acquisizione dei dati, trattamento mediante software dedicato, interpretazione dei risultati ottenuti.
5. Acquisizione di dati di fluorescenza di raggi X per analisi qualitative e loro interpretazione.
6. Interpretazione di termogrammi.
Prima parte, 30 ore di lezione frontale:
1. Il fenomeno della diffrazione.
2. Cenni storici sulla scoperta dei raggi X e sulla nascita della diffrazione di raggi X.
3. Strumentazione da laboratorio per diffrazione di raggi X da polveri: il diffrattometro e le sue componenti principali (sorgente di raggi X, fenditure, monocromatore, porta-campioni, rivelatore).
4. Il sincrotrone.
5. I metodi di preparazione di un campione in polvere per esperimenti di diffrazione di raggi X: macinazione e/o disaggregazione, scelta e riempimento del porta-campione.
6. Introduzione alla diffrazione di raggi X da polveri come metodo per analisi qualitative (riconoscimento di fasi, anche all’interno di una miscela, distinzione tra polimorfi di una stessa sostanza) su campioni allo stato solido. Esempi di utilizzo dell’analisi qualitativa via diffrazione di raggi X da polveri in ambito industriale (industrie farmaceutiche, industrie dei pigmenti e dei coloranti, industrie dei cementi), in ambito mineralogico, in ambito forense, per lo studio di opere d’arte e manufatti antichi, presso le dogane.
7. Le banche dati cristallografiche.
8. Introduzione alla diffrazione di raggi X da polveri a temperatura variabile come metodo per studiare il comportamento termico di un campione in termini di espansione termica, transizioni di fase, perdita di solvente, decomposizione, ecc.
9. Introduzione alla fluorescenza di raggi X come metodo di indagine qualitativa (riconoscimento degli elementi presenti in un campione) su campioni allo stato solido.
10. Introduzione all’analisi termogravimetrica: lo strumento, la lettura e l’interpretazione di un termogramma, casi di studio, applicazioni.
11. Introduzione alla calorimetria differenziale a scansione: lo strumento, la lettura e l’interpretazione dei dati acquisiti, casi di studio, applicazioni.
12. Introduzione alla microscopia a forza atomica.
13. Introduzione alle tecniche di assorbimento di raggi X: cenni teorici, informazioni acquisibili, casi di studio.
Seconda parte, 18 ore di esercitazioni pratiche, durante le quali gli studenti vedranno le applicazioni di alcuni degli aspetti affrontati durante le ore di didattica frontale, e.g.:
1. Preparazione e deposizione di un campione per acquisire dati di diffrazione di raggi X da polveri.
2. Acquisizione di dati di diffrazione di raggi X da polveri mediante diffrattometro da laboratorio.
3. Analisi qualitativa dei dati acquisiti (su campioni monofasici e polifasici), mediante interrogazione di una banca dati dedicata.
4. Studio del comportamento termico di alcuni composti (esempi di espansione termica, transizione di fase, desolvatazione): acquisizione dei dati, trattamento mediante software dedicato, interpretazione dei risultati ottenuti.
5. Acquisizione di dati di fluorescenza di raggi X per analisi qualitative e loro interpretazione.
6. Interpretazione di termogrammi.
Lingua Insegnamento
Italiano
Altre informazioni
La docente riceve, preferibilmente previo appuntamento, tutti i giorni lavorativi presso il suo studio, sito al III piano della sede di via Valleggio 9, Como.
Corsi
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3 anni
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Persone
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Docenti di ruolo di IIa fascia
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