Università degli studi dell'Insubria

LABORATORIO DI CHIMICA ANALITICA

A.A. di erogazione 2019/2020
Insegnamento obbligatorio

 (A.A. 2019/2020)
Anno di corso: 
1
Tipologia di insegnamento: 
Base
Settore disciplinare: 
CHIMICA ANALITICA (CHIM/01)
Lingua: 
Italiano
Crediti: 
6
Ciclo: 
Secondo Semestre
Ore di attivita' frontale: 
72
Dettaglio ore: 
Lezione (24 ore), Laboratorio (48 ore)

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 acqua, 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.
Lo studente svilupperà competenze specifiche, tra le quali abilità comunicativa relativamente all’esposizione degli argomenti trattati, dei metodi utilizzati e dei risultati raggiunti, usufruendo di un linguaggio appropriato, capacità di sviluppare un approccio critico alla materia e formulare un giudizio autonomo sulle principali problematiche trattate, sviluppando la propria capacità di apprendimento anche attraverso collegamenti tra gli argomenti trattati. Il corso si propone inoltre di migliorare le abilità di comunicazione scientifica attraverso una più approfondita conoscenza del linguaggio scientifico e le capacità di apprendimento e di giudizio individuale.

Il corso fornisce elementari nozioni di base e non richiede alcuna precedente conoscenza chimica, ma è utile avere nozioni basiche di matematica (esponenziali, logaritmi, equazioni di primo e secondo grado)

Le conoscenze teoriche e pratiche del corso saranno acquisite attraverso lo svolgimento del seguente programma Statistica - Metodi statistici in chimica analitica e valutazione del dato analitico (3h).
Campionamento - Introduzione alle metodiche di raccolta, conservazione e attacco chimico del campione analitico in fase solida e liquida (4h).
Equilibri e chimica analitica - L' equilibrio chimico ed applicazioni in chimica analitica : equilibri acido-base, redox, precipitazione, complessazione, titolazioni e curve di titolazione (6h)
Analisi quantitativa - Titolazioni, scelta dell'indicatore, standard primari e secondari (3h).
Analisi strumentale - generalità; criteri di scelta del metodo analitico, curve di calibrazione, metodo delle aggiunte standard (2h).
Strumentazione analitica di base - Tecniche spettrofotometriche in ambito molecolare. Introduzione alle tecniche di separazione cromatografica (3h).
Analisi ambientale - Aspetti teorico pratici dell’analisi ambientale, con particolare attenzione all’utilizzo di strumentazioni portatili per campionamento ed analisi in situ (3h).
Il laboratorio chimico - Le operazioni di base nell'analisi quantitativa : pesata, misura dei volumi, utilizzo e gestione della vetreria quantitativa. Norme di sicurezza e comportamento in laboratorio.
Il corso prevede un laboratorio propedeutico (24h) e attività di campo (24h): 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.

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 (3h);
- titolazioni acido-base: HCl e NaOH (4h+4h)
- titolazioni per complessazione: determinazione di ioni Calcio e Magnesio in acque minerali commerciali (4h);
- titolazioni red-ox: determinazione dell'ossigeno disciolto con il metodo di Winkler (4h);
- uso della strumentazione portatile (T, pH, conducibilità, DO,kit colorimetrici), uso dei kit portatili per la determinazione di alcalinità e durezza (4h);
- uscita a Porto Ceresio (u 4h*).
- uscita a Gravedona (u 8h*).
- titolazione potenziometrica dei carbonati in acque naturali (3h)
- cromatografia ionica (2h)
- 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

Gli obiettivi formativi del corso verranno raggiunti tramite un approccio interdisciplinare, e si articola in una serie di esperienze pratiche di laboratorio (24h) abbinate a lezioni teoriche in aula (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 (disabilità, figli minori, etc) le attività del viaggio di studio saranno sostituite da attività integrative da concordare individualmente in funzione delle problematiche specifiche.
All’inizio delle lezioni, su richiesta degli studenti, il docente fornirà chiarimenti e approfondimenti dei temi trattati nelle precedenti lezioni. Sarà inoltre possibile chiedere chiarimenti in qualsiasi momento durante le lezioni.

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.
Nota: lo scritto ha validità esclusivamente per l'appello di prenotazione.

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.

Ricevimento studenti:
studio del docente, CUBO via Valleggio, 9, Como;

appuntamento via e-mail sull'indirizzo dell'insegnamento labanaliticafcb@uninsubria.it