CHIMICA ANALITICA STRUMENTALE APPLICATA

 

APPLIED INSTRUMENTAL ANALYTICAL CHEMISTRY

 

Anno accademico 2018/2019

Codice attività didattica
MFN1175
Docenti
Prof. Cristina Giovannoli (Titolare del corso)
Prof. Marco Vincenti (Titolare del corso)
Prof. Laura Anfossi (Titolare del corso)
Corso di studio
Chimica e Tecnologie Chimiche
Anno
3° anno
Tipologia
Affine o integrativo
Crediti/Valenza
6
SSD attività didattica
CHIM/01 - chimica analitica
Erogazione
Tradizionale
Lingua
Italiano
Frequenza
Lezioni frontali facoltative; laboratorio obbligatorio
Tipologia esame
Orale
Prerequisiti

  • italiano
  • english
Competenze di algebra lineare, elettricità e magnetismo, chimica analitica di base, chimica analitica strumentale, nomenclatura/reattività dei composti organici, termodinamica di base e proprietà dei gas, fondamenti di spettroscopia molecolare. Competenze di base sulla struttura delle proteine

Propedeutico a
Nessun corso successivo della laurea triennale

No further course of the bachelor degree.

 
 

Obiettivi formativi

  • italiano
  • english

L'insegnamento, del 3° anno, può essere seguito dagli studenti che hanno optato per il percorso curricolare di “Chimica”. Il presente insegnamento integra i contenuti di base dell'insegnamento di “Chimica Analitica Strumentale con Laboratorio”, ampliando la trattazione a tecniche statistiche e strumentali di maggiore complessità e/o specializzazione, utili ad una più completa ed aggiornata preparazione nel campo delle attività analitiche di laboratorio, anche nella prospettiva dello svolgimento di attività lavorativa in questo settore di impiego.

 

Risultati dell'apprendimento attesi

  • italiano
  • inglese

In accordo con i descrittori di Dublino, l'insegnamento si propone i seguenti obiettivi: 1) potenziare le conoscenze e le capacità di comprensione della chimica analitica strumentale e degli strumenti metodologici per l'analisi statistica dei dati sperimentali; 2) potenziare la capacità di applicare le conoscenze teoriche e le metodologie sperimentali per la soluzione di problemi complessi nel campo della chimica analitica e del trattamento statistico dei dati; 3) potenziare l'autonomia di giudizio e l'analisi critica dei casi di studio affrontati sia nel corso delle lezioni frontali che durate le esercitazioni di laboratorio; 4) potenziare le abilità comunicative, la proprietà di linguaggio e il percorso logico nella soluzioni di problemi complessi; 5) rafforzare le capacità di apprendimento permanente sviluppate grazie alla presenza e alla coniugazione di teoria e pratica di laboratorio.

In particolare, l'insegnamento si propone di sviluppare competenze nelle metodologie e tecniche analitico-strumentali non descritte nei precedenti corsi di insegnamento, ma di grande utilizzo in ambito aziendale e notevole interesse pratico. Il modulo di “Validazione delle metodiche analitiche e trattazione statistica” fornisce un insegnamento di base nella trattazione dei dati analitici di laboratorio in vista dell’interpretazione e dell’applicazione pratica di assai generale utilizzo lavorativo. Le esercitazioni di laboratorio, svolte in gruppi di lavoro, hanno l'obiettivo di familiarizzare gli studenti con strumentazioni e metodiche presentate nelle lezioni frontali e di stimolare l'approfondimento degli aspetti tecnico-pratici e applicativi delle tecniche stesse.

 

Programma

  • italiano
  • inglese

L'insegnamento sviluppa alcune tematiche della chimica analitica moderna, con applicazioni pratiche in esperienze condotte in laboratorio.

Tecniche elettroanalitiche. Reazioni redox spontanee e non spontanee, reazioni all’elettrodo, curve intensità potenziale, sovratensioni, sistemi lenti e veloci, reversibili e irreversibili, corrente faradica e corrente capacitiva, doppio strato all'elettrodo, fenomeni di trasporto in soluzione. Polarografia a impulsi, forme di scansione del potenziale. Voltammetria diretta con elettrodi a mercurio (goccia statica e film) ed elettrodi solidi. Voltammetria di stripping anodico e catodico. Sensori e rivelatori amperometrici. Esercitazione: applicazioni delle tecniche voltammetriche e loro utilizzo nella quantificazioni di analiti inorganici e organici.

Tecniche elettroforetiche di separazione. Elettroforesi capillare in fase libera e su supporto, MEKC, CIEF, CGEe CIEF. Il flusso elettrosmotico. Principi teorici e applicazioni. Esercitazione: separazione di proteine in elettroforesi su supporto e separazioni in elettroforesi capillare.

Spettrometria di massa. Impatto elettronico, analizzatori di massa a quadrupolo. Proprietà spettrali e principi elementari di interpretazione spettrale. approfondimento metodi di ionizzazione (ionizzazione chimica ed electrospray), interpretazione degli spettri di massa in impatto elettronico e principali processi di frammentazione, determinazione di masse esatte. Tecniche di selected ion monitoring e diluizione isotopica per le determinazioni quantitative. Esercitazioni. (1) Applicazioni della GC-MS: Analisi ed interpretazione di spettri di massa, confronto fra le analisi in scansione e in selected ion monitoring; (2) Cromatografia liquida – Spettrometria di massa. Esercizi di interpretazione spettrale.

Validazione delle metodiche analitiche e statistica relativa. Concetti di validazione, certificazione e accreditamento. Obiettivi della validazione e requisiti inerenti. Procedure operative standard. Selettività e specificità. Limiti di rilevabilità e quantificazione, relazione con CCα e CCβ. Metodi grafici e statistici di valutazione degli scarti. Tecniche di regressione. Calcolo di ripetibilità, riproducibilità e precisione. Carte di controllo. Robustezza di un metodo. Resa di recupero ed effetto-matrice. Test non-parametrici.

 

Modalità di insegnamento

  • Italiano
  • Inglese

L'insegnamento si compone di 40 ore di lezione frontale (5 CFU) e 16 ore di attività di laboratorio (1 CFU). L'attività di laboratorio propone 4 esperienze analitico-strumentali di applicazione e approfondimento delle tecniche illustrate a lezione. Le esercitazioni di laboratorio hanno frequenza obbligatoria.

 

Modalità di verifica dell'apprendimento

  • italiano
  • Inglese

La verifica sulle competenze acquisite è svolta (1) durante il laboratorio, valutando il grado di partecipazione attiva degli studenti all’attività sperimentale e il contributo fornito nel lavoro di gruppo; (2) mediante un esame orale sui contenuti delle lezioni svolte in aula e sulle esercitazione svolte in laboratorio. Nell’esame orale ogni studente viene interrogato da entrambi i docenti in sequenza nello stesso giorno.

I docenti valutano le competenze acquisite, la capacità a ragionare in merito ai concetti funzionali della strumentazione analitica, l’abilità ad esprimere con correttezza e proprietà di termini la materia oggetto di verifica. Occasionalmente, può essere chiesta l’interpretazione di uno spettro di massa.

 

Attività di supporto

  • italiano
  • Inglese

Strumentazione impiegata in laboratorio, in gruppi di 4-5 studenti: (1) Gascromatografo ifenato con spettrometro di massa; (2) Cromatografo liquido ifenato con spettrometro di massa; Polarografo; Cella elettroforetica.  Tutti gli strumenti sono localizzati nei laboratori didattici T34 e T37.

 

Testi consigliati e bibliografia

  • italiano
  • english

Strumenti di apprendimento di base consigliati per il corso sono gli appunti delle lezioni e il materiale didattico messo a disposizione sul sito internet del corso di laurea.

E’ consigliato l’utilizzo del seguente materiale per approfondimenti e integrazioni:

Chimica analitica strumentale, Edizione 2 (2009), di Skoog D.A., Holler J.F. Crouch S.R., EdiSES

Chimica analitica quantitativa, Edizione 2 (2005), di Daniel C. Harris, Zanichelli

Chimica Analitica, (2003), di Kellner R, Mermet J.-M., Otto M., Widmer H.M., EdiSES

Introduction to mass spectrometry, (2008), di Watson J.T., Sparkman O.D., Wiley

 Infine sono di seguito indicati siti internet di interesse:

http://www.accredia.it/UploadDocs/2141_Bianco_17025_validazione.pdf

http://www3.arpa.marche.it/doc/Pdf/eventi/nov04/Scaroni.pdf

http://dipcia.unica.it/superf/SCISardegna/Eventi/Qualita_2011/Desimoni_2.pdf

http://slideplayer.it/slide/1011202/

 

Registrazione
  • Aperta
     
    Ultimo aggiornamento: 20/07/2017 11:03
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