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Erika FERRARI
Professore Associato
Dipartimento di Scienze Chimiche e Geologiche - Sede Dipartimento di Scienze Chimiche e Geologiche
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Insegnamento: Chimica inorganica industriale e applicata
Chimica (Offerta formativa 2023)
Obiettivi formativi
Fornire allo studente conoscenze e competenze nei trattamento di problematiche relative ai processi industriali per la produzione di composti/materiali inorganici con cenni ai principali inquinanti inorganici connessi ai processi industriali.
Prerequisiti
Chimica Generale e Inorganica
Chimica Inorganica I
Programma del corso
INTRODUZIONE (0.25 CFU, 2 h)
Introduzione al corso, processi di lisciviazione del suolo e principali cicli (C, N, P, S).
PRODUZIONE INDUSTRIALE DEI PRINCIPALI CHEMICALS INORGANICI (1.75 CFU, 16h)
Azoto: processo Haber-Bosch per la sintesi dell'ammoniaca; produzione del gas di sintesi (syngas) (steam reforming, partial oxidation, gasification of coal), acido nitrico.
Fosforo: fosforo bianco; acido ortofosforico (processo a umido e acido di fornace); sali di fosforo (fosfati, fosfiti, polifosfati, fosfonati)
Zolfo: produzione di zolfo elementare, SO2/SO3/H2SO4.
Alogeni: HF e derivati (Bayer process); cloro (processo ad amalgama, a diaframma e membrana); HCl
H2O2
FERTILIZZANTI INORGANICI (0.5 CFU, 4 h)
Cenni alla chimica del suolo, nutrienti delle piante, classificazione dei fertilizzanti e produzione industriale dei principali.
SISTEMA INTEGRATO DEL TRATTAMENTO ACQUA (0.75 CFU, 6 h)
Approvigionamento acqua, inquinanti inorganici (nitrati/fosfati/metalli) parametri qualitativi, sistema integrata dui trattamento dell'acqua, trattamento primario, disinfezione e purificazione. Trattam,ento delle acque reflue.
METALLI PESANTI (0.25 CFU, 2h)
Tossicità di Pb, Hg e Cd, bioaccumulazione e biomagnificazione, terapia chelante.
MATERIALI INORGANICI (1.5 CFU, 14 h)
Vetri: charcaratteristiche dello stato vetroso, definizioni, Tg, viscosità, regioni di immiscibilità (considerazioni termodinamiche - decomposizione spinodale), produzione industriale (preparazione batch e processo termico), vetro piano e cavo.
Silicati: classificazione, amianti e zeoliti
Fibre: Fibre di vetro; fibre di carbonio da PAN e pece (pitch); trattamento termico e proprietà meccaniche, materili compositi.
Materiali da costruzione: calce, gesso e cemento.
LEGHE METALLICHE (0.5 CFU, 4 h)
Leghe ferrose: ghisa ed acciaio
IAccenni alle leghe non ferrose.
Metodi didattici
La metodologia adottata per l'insegnamento prevede principalmente lezioni frontali, supportate da materiale didattico fornito agli studenti in cui sono contenuti numerosi approfondimenti. Il docente utilizza il forum sul portale dolly per gruppi di discussione e chiarimenti. A seconda delle esigenze della coorte di studenti, il docente propone eventualmente attività di tutorato da svolgere in aula e/o mediante l'utilizzo di sistemi multimediali in modalità FAD (formazione a distanza).
Lezioni frontali saranno svolte tramite slide e sarà garantita l'erogazione asincrona (videoregistrazioni) a distanza per tutti; in base alla evoluzione dell'emergenza sanitaria COVID19 e alle specificità delle attività didattiche verrà valutata l'erogazione
anche in presenza.”
Testi di riferimento
"Industrial Inorganic Chemistry"
K.H. Buchel, H.H.- Moretto, P. Woditsch
Second Edition, Wiley-VCH
Materiale didattico fornito dal docente sulla piattaforma Microsoft TEAMS.
Verifica dell'apprendimento
L'accertamento del profitto avviene mediante una prova finale che prevede una parte scritta e una orale, svolte entrambe in lingua inglese, che contribuiscono ciascuna al 50% sul voto che viene calcolato come media pesata.
La prova scritta prevede sia domande strutturate che a risposta aperta, in numero variabile tra 12 e 16. Viene attribuito un punteggio compreso tra 1 e 3 a ciascuna domanda, il punteggio totale delle domande è pari a 32/30 (che corrisponde a 30/30 e Lode). La durata della prova scritta è di 1 ora. La prova scritta verifica le conoscenze acquisite (70 %) sulla produzione industriale dei principali composti inorganici e materiali e il loro impatto sull'ambiente, e la capacità di applicare le conoscenze acquisite (30%).
La prova orale, della durata di 25-30 minuti, verte su un argomento selezionato dal candidato su una lista fornita dal docente e caricata sul portale Dolly. Durante la prova orale verranno valutati il livello di conoscenze teoriche acquisite (55%), la capacità di applicare le conoscenze acquisite (25%), l'autonomia di giudizio (10%) e le abilità comunicative (10%).
Sia la prova scritta che orale saranno svolte in lingua inglese.
Le prove potrebbero essere svolte in presenza o a distanza a seconda dell'evoluzione della situazione COVID19.
Risultati attesi
Conoscenza e capacità di comprensione: Tramite lezioni in aula e discussioni collegiali lo studente apprende i principali processi inorganici industriali, e il loro potenziale impatto sull'ambiente. Lo studente acquisisce gli strumenti intesi sia a fornire competenze professionalizzanti che a comprendere la letteratura specifica relativa alle applicazioni industriali dei processi inorganici.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione: Tramite le discussioni collegiali e lo studio individuale lo studente è stimolato ad applicare le conoscenze acquisite per analizzare criticamente gli aspetti termodinamici/energetici e di impatto ambientale nei processi industriali.
Autonomia di giudizio: Tramite domande poste in aula dal docente vengono stimolate discussioni collegiali volte a motivare lo studente all'analisi critica degli argomenti svolti sulla base delle conoscenze acquisite.
Abilità comunicative: La discussione orale in aula e la verifica orale dell'apprendimento permettono allo studente di sviluppare la capacità di presentare le proprie argomentazioni utilizzando un appropriato linguaggio scientifico e di sostenere una discussione in merito agli argomenti trattati.
Capacità di apprendimento: le attività descritte consentono allo studente di acquisire gli strumenti metodologici applicabili sia nel mondo del lavoro che nell'eventuale proseguimento degli studi.