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Rossella ARLETTI
Professore Associato
Dipartimento di Scienze Chimiche e Geologiche - Sede Dipartimento di Scienze Chimiche e Geologiche
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Insegnamento: Mineralogia ambientale
Geoscienze, georischi e georisorse (Offerta formativa 2022)
Obiettivi formativi
Scopo di questo corso è fornire agli studenti nozioni fondamentali inerenti applicazioni della mineralogia in ambito industriale, ambientale ed agronomico. L’insegnamento fornirà quindi le conoscenze necessarie alla identificazione e caratterizzazione di minerali che possono avere impatto sull'ambiente e sulla salute umana oppure che possono essere impiegati in processi ecosostenibili o inseribili in un contesto di economia circolare. Particolare attenzione verrà rivolta ad applicazioni riguardanti zeoliti , Silice Libera Cristallina, asbesti (smaltimento e riciclaggio dei prodotti contenenti amianto), Mineralogia sostenibile s.l.. Verrà dato spazio alla presentazione di casi di studio reali.
Obiettivo è quindi formare studenti in grado di comprendere: i) la cristallochimica e le proprietà chimiche e fisiche dei principali minerali “attivi” dal punto di vista ambientale; ii) le attuali metodologie per l’identificazione di detti minerali e la quantificazione delle loro proprietà; iii) le applicazioni a cui possono prestarsi determinati minerali sulla base delle loro proprietà; iv) le modalità di approvvigionamento e/o recupero di materie prime e seconde.
Prerequisiti
Conoscenze di base di Mineralogia:
-conoscere le caratteristiche strutturali di base dei minerali piu frequenti sulla crosta terrestre
-conoscere le principali proprietà fisiche dei minerali
-conoscere la diffrazione a raggi X e sapere come identificare fasi cristalline in uno spettro di polveri
Corsi propedeutici: Mineralogia e Chimica Generale.
Programma del corso
(1CFU=8 ore) Zeoliti. Cenni ai meccanismi genetici, distribuzione sul territorio italiano e globale e cristallochimica delle specie più diffuse; impiego di zeoliti naturali e scambiate; impiego di zeoliti come ammendanti dei terreni; nuove frontiere di utilizzo in ambito agronomico. Zeoliti sintetiche. Applicazioni avanzate delle zeoliti in catalisi e per la cattura di CO2
(1CFU= 8 ore) Silice Libera Cristallina: rischi per la salute umana, come quantificarla. Amianto. Minerali fibrosi (gruppi del serpentino, anfibolo e zeoliti); impatto sulla salute umana ed integrità ambientale; modalità di inertizzazione dell’amianto; recupero dei prodotti inertizzati.
(1 CFU= 8 ore) Biominerali, definizione uso nella bonifica di suoli e acque, biominerali per la salute umana. Suoli e loro bonifica: metodi avanzati mineralogici e biorisanamento.
((1 CFU= 8 ore) Mineralogia sostenibile e depauperamente di risorse, circular economy.
(1CFU=12 ore): Esercitazioni: Analisi qualitativa di zeolititi naturali mediante diffrazione X (sistemi a complessità crescente). Raccolta di spettri di diffrazione su filtri per la quantificazione della Silice Libera Cristallina respirabile in ambienti di lavoro.
(1CFU =12 ore) Applicazioni della Luce di Sincrotrone alla mineralogia ambientale. Il microscopio elettronico a trasmissione nella mineralogia ambientale.
Metodi didattici
La modalità di erogazione potrà essere in presenza, blended, online a seconda dell'andamento della emergenza pandemica.
L’insegnamento viene erogato mediante lezioni frontali che vengono svolte con l’ausilio di mezzi audiovisivi (presentazioni in Power Point) ed esercitazioni pratiche di laboratorio.
La frequenza alle lezioni non è obbligatoria.
L’insegnamento è erogato in lingua italiana.
Il docente riceve al venerdi dalle 9 alle 13 previo appuntamento via e-mail
Testi di riferimento
Slides fornite dal docente
Verifica dell'apprendimento
La verifica è volta a valutare il raggiungimento di un livello sufficiente delle conoscenze/competenze e delle abilità applicative relative ai risultati di apprendimento attesi (80%). Servirà inoltre a valutare complessivamente anche le competenze trasversali (20%): abilità comunicative, autonomia di giudizio e capacità di apprendimento. L'accertamento e la valutazione delle conoscenze acquisite avvengono attraverso una prova finale orale (3-5 domande) che verterà sugli argomenti svolti durante le lezioni teoriche e che prevede domande inerenti agli argomenti riportati nella sezione "Contenuti del Corso". Il voto finale varierà da un valore minimo di zero (livello completamente insoddisfacente) ad un valore massimo di 30 (livello pienamente soddisfacente, privo o quasi completamente privo di punti di debolezza)Le prove potrebbero essere svolte in presenza o a distanza a seconda dell'evoluzione della situazione COVID19.
Risultati attesi
I risultati di apprendimento attesi riguardano:
LA CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE: tramite lezioni in aula ed esercitazioni guidate di laboratorio lo studente apprenderà:
1) i principali minerali che si prestano ad applicazioni di varia natura oppure potenzialmente nocivi;
2) i contesti applicativi dei minerali in ambito agronomico ed industriale;
3) quali sono le variabili che determinano e controllano le proprietà dei minerali;
4) i rischi per la salute umana connessi a particolari minerali
5) il concetto di mineralogia sostenibile
LA CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE: tramite discussioni collegiali ed attività di laboratorio lo studente sarà in grado di applicare i concetti appresi per quanto riguarda:
1) sapere riconoscere differenti minerali anche in base a definite proprietà applicative o pericolosità;
2) correlare le proprietà chimiche e fisiche di definiti minerali alle loro potenzialità applicative oppure alla loro pericolosità per l’ambiente.
L’AUTONOMIA DI GIUDIZIO: lo studente potrà migliorare le proprie capacità nel:
1) formulare idee e proporre deduzioni sulla base delle conoscenze acquisite;
2) progettare esperimenti relativamente alle applicazioni dei minerali;
3) padroneggiare i principi di base forniti nel corso e di completare autonomamente la conoscenza scientifica necessaria per affrontare indagini più complesse.
Lo sviluppo di ABILITÀ COMUNICATIVE: tramite discussioni di gruppo e lo svolgimento della prova d’esame lo studente acquisirà adeguate competenze e strumenti comunicativi per:
1) utilizzare un linguaggio scientifico accurato ed appropriato;
Expected learning outcomes concern: