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Andrea MARCHETTI
Professore Associato
Dipartimento di Scienze Chimiche e Geologiche - Sede Dipartimento di Scienze Chimiche e Geologiche
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Insegnamento: Tecniche analitiche di spettrometria di massa
Scienze chimiche (Offerta formativa 2023)
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
1 CFU (8 ore) La tecnologia del vuoto. Principali dispositivi per la produziojne del vuoto e loro principio di funzionamento. Pompe rotative, a diffusione, turbomolecolari e getter/ioniche.
4 CFU (32 ore)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/TQ, LC/IT, LC/QTOF, MALDI-TOF, LC/Orbitrap, ecc.; 2) per la caratterizzazione di matrici inorganiche, ICP/MS, HR-MC-ICP/MS, ecc..
1 CFU (8 ore) Il corso prevede la frequentazione di laboratori nei quali sarà possibile avviare un percorso di apprendimento direttamente sulle strumentazioni: GC/MS, ICP/MS, ecc.
Metodi didattici
Il corso è articolato in lezioni frontali ed esercitazioni pratiche di laboratorio (equivalente ad un CFU). Per lo svolgimento di entrambe le attività è fatto ampio utilizzo di sistemi multimediali quali presentazioni a slide ed utilizzo di audiovisivi oltre all'impiego di dispositivi di simulazione di strumentazione remoti (http://www.chromacademy.com). Le esercitazioni pratiche prevedono l'accesso diretto degli studenti relativamente ad alcune tecniche analitiche disponibili sia presso i laboratori di ricerca del Dipartimento DSCG (GC/MS) che presso I laboratory del Centro servizi CIGS (LC/MS e ICP/MS). L’insegnamento è erogato in lingua italiana.
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
Verifica dell'apprendimento
La verifica finale dell’apprendimento da parte degli studenti è effettuata mediante colloquio orale. Il livello delle conoscenze per ciascun candidato è verificato mediante una discussione che, a scelta, può iniziare partendo da un argomento tra quelli trattati all’interno del corso. La preparazione complessiva è, inoltre, verificata dalla commissione mediante la formulazione di almeno due domande successive. Concorrono alla formulazione del voto finale il livello di preparazione complessiva del candidato (60%) unitamente all’uso di una corretta terminologia (20%) e proprietà di linguaggio (20%). I candidati che si distinguono in modo particolare nelle tre classi precedenti possono 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 LC/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.