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Dipartimento di Scienze Chimiche e Geologiche
Dipartimento di Scienze Chimiche e Geologiche - Sede Dipartimento di Scienze Chimiche e Geologiche

Contenuti Insegnamento: Tecniche analitiche di spettrometria di massa

Corso di studio: SCIENZE CHIMICHE (D.M. 270/04) (offerta formativa anno 2017)
  • CFU: 6
  • SSD: CHIM/01

Obiettivi formativi

Il corso è sviluppato con l’obiettivo di integrare le conoscenze acquisite dagli studenti nei corsi di analitica strumentale degli anni precedenti con le moderne metodologie analitiche basate sull’implementazione di analizzatori di massa con tecniche separative e spettroscopiche per la caratterizzazione quali-quantitativa di analiti nell’ambito organico ed inorganico in matrici reali.

Prerequisiti

Conoscenza approfondita della principali tecniche analitiche strumentali: spettrometria di assorbimento atomico (FAAS, GFAAS, ecc.), spettroscopia di emissione ICP-OES, spettroscopie molecolari, ecc. Conoscenza approfondita delle tecniche separative sia in fase gas (GC-FID, GC-ECD, ecc.) che in fase liquida (HPLC-UV, HPLC-IC, HPLC-RI, HPLC-DAD, ecc.). Conoscenza relativamente all'uso di dispositivi informatici e dei principali software per l'elaborazione di testi e tabelle di dati. Conoscenza relative alla struttura delle principali piattaforme informatiche per la gestione strumentale.

Programma del corso

La tecnologia del vuoto. Principali dispositivi per la produzione del vuoto e loro principio di funzionamento. Grandezze fisiche che caratterizzano le pompe da vuoto. Pompe rotative, a diffusione, turbomolecolari e getter/ioniche. Principali analizzatori di massa e loro funzionamento: MSq, Trappola ionica, QQQ, TOF, Settore Elettrostatico, Settore Magnetico, Orbitrap. Tecniche analitiche ifenate basate sull'accoppiamento con analizzatori di massa: 1) per la caratterizzazione di matrici organiche, GC/MSq, LC/MSq, LC/MSqqq, LC/MS trappola ionica, LC/QTOF, MALDI-TOF, LC/Orbitrap, ecc.; 2) per la caratterizzazione di matrici inorganiche, ICP/MS, HR-MC-ICP/MS, ecc.. Il corso prevede la frequentazione di laboratori nei quali sarà possibile avviare un percorso di apprendimento direttamente sulle strumentazioni: GC/MS, LC/Q-TOF, LC/QQQ, LC/Qt, ICP/MS, ecc.

Testi di riferimento

R.Kellner, J.-M.Mermet, M.Otto, H.M.Widmer, "Analytical Chemistry", Wiley-VCH, Weinheim (1998). Edizione italiana Edises 2003 D. A. Skoog, S.R. Crouch, F. J. Holler, "Chimica Analitica Strumentale ", EdiSES, Napoli (2009) II Ed D. A. Skoog, S.R. Crouch, F. J. Holler, "Principles of Instrumental Analysis ", Brooks/Cole, Thomson Learning Berkshire House, London, UK. (2007) VI Ed. Jurgen H. Gross; Spettrometria di massa. Traduzione a cura di E. Davoli e C. Medana, Edises (2016). http://www.chromacademy.com

Metodi Didattici

Il corso è articolato in lezioni frontali ed esercitazioni pratiche di laboratorio. Per lo svolgimento di entrambe le attività è fatto ampio utilizzo di sistemi multimediali quali presentazioni ppt ed utilizzo di audiovisivi oltre all'impiego di dispositivi di simulazione strumentale remoti (http://www.chromacademy.com). Le esercitazioni pratiche prevedono l'accesso diretto degli studenti alla strumentazione disponibile presso i laboratori di ricerca del Dipartimento DSCG e il centro servizi CIGS.

Verifica dell'apprendimento

La verifica dell’apprendimento da parte degli studenti è effettuata mediante colloquio orale dopo la fine del corso. Ciascun candidato può iniziare il colloquio da un argomento a scelta tra quelli trattati e a seguire la commissione esaminatrice formula almeno altri due quesiti in modo da verificare la preparazione del candidato e determinare la CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE della persona. Fanno parte del gruppo di domande anche quesiti riguardanti casi di "problem solving" mediante i quali, il candidato, può dimostrare le sue capacità ad interfacciarsi con tematiche reali sempre con riferimento agli argomenti del corso. In questo modo la commissione procede alla verifica della CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Inoltre, il candidato che dimostri particolari capacità, sia in termini di conoscenze che di corretto uso della terminologia oltre ad una spiccata qualità espositiva può candidarsi a raggiungere il giudizio massimo con Lode.

Risultati attesi

Conoscenza e capacità di comprensione Lo studente, partendo dal proprio background di conoscenze pregresse nell'ambito della chimica analitica strumentale, dovrebbe acquisire competenze approfondite relativamente la teoria di funzionamento ed operatività di alcune tecniche analitiche ifenate basate sull'accoppiamento con analizzatori di massa nel contesto della caratterizzazione quali- quantitative di analiti organici ed inorganici in matrici reali. Capacità di applicare conoscenza e comprensione Lo studente dovrebbe acquisire una sufficiente autonomia relativamente all'utilizzo di alcune tecniche analitiche, principalmente GC/MS, ICP/MS e MC-HR-ICP/MS sviluppando autonomia di giudizio critico nei confronti del dato analitico fornito dalle diverse strumentazioni. Autonomia di giudizio Gli studenti dovrebbero essere in grado predisporre la sequenza logica per la scelta del metodo di prova in grado di fornire un risultato attendibile in termini di accuratezza e precisione coerente con il quesito iniziale sfruttando le proprie competenze nell'ambito della chimica analitica strumentale. Abilità comunicative Gli studenti dovrebbero possedere un'appropriata abilità di presentazione e dissertazione relativamente ai principi di funzionamento delle tecniche analitiche esaminate con particolare riferimento alle problematiche affrontate durante le esperienze di laboratorio. Inoltre, dovrebbero avere sviluppato capacità di interazione con altri colleghi, sia dello stesso ambito disciplinare che di altre formazioni, con una tendenza al lavoro in equipe. Capacità di apprendimento Gli studenti dovrebbero acquisire l'abilità nell'identificare tutti gli "strumenti necessari" per il miglioramento della loro formazione in merito alle tematiche della chimica analitica e della chimica analitica strumentale.