Anno di corso: 1

Crediti: 10
Crediti: 8
Crediti: 8
Crediti: 8
Crediti: 3
Tipo: Lingua/Prova Finale

Anno di corso: 2

Anno di corso: 3

Crediti: 2
Tipo: A scelta dello studente
Crediti: 4
Tipo: A scelta dello studente
Crediti: 6
Tipo: A scelta dello studente
Crediti: 8
Tipo: A scelta dello studente
Crediti: 12
Tipo: A scelta dello studente
Crediti: 3
Tipo: Lingua/Prova Finale
Crediti: 8
Tipo: Altro

CHIMICA ANALITICA E LABORATORIO

Scheda dell'insegnamento

Anno accademico di regolamento: 
2018/2019
Anno di corso: 
1
Anno accademico di erogazione: 
2018/2019
Tipo di attività: 
Obbligatorio
Lingua: 
Italiano
Crediti: 
8
Ciclo: 
Secondo Semestre
Ore di attivita' didattica: 
67
Prerequisiti: 

Chimica generale e inorganica

Moduli

Metodi di valutazione

Modalita' di verifica dell'apprendimento: 

Verifica delle conoscenze teoriche di base della chimica analitica; valutazione della capacità di: pianificazione di una sperimentazione appropriata, stima dell’errore sperimentale, scelta degli strumenti più adatti all’analisi, esecuzione appropriata delle misurazioni, elaborazione dei risultati dell’analisi e loro interpretazione e descrizione in una relazione tecnica.

Prova scritta e orale con discussione delle relazioni di laboratorio.

Voto in trentesimi 18-30/30

Valutazione: 
Voto Finale

Obiettivi formativi

Obiettivo principale dell’insegnamento è fornire allo studente i fondamenti teorici e gli strumenti operativi dell’analisi chimica necessari per la determinazione qualitativa e/o quantitativa della natura chimica di un campione di materia. Oltre alla conoscenza delle tecniche di base dell’analisi chimica, verrà sviluppata capacità critica nel giudicare l’accuratezza e la precisione del dato sperimentale.

Lo studente saprà definire i concetti relativi ai parametri di qualità di un metodo analitico quali: accuratezza, precisione, sensibilità e selettività; saprà suggerire idee e soluzioni a problemi analitici utilizzando le tecniche e le metodologie più comuni; saprà giustificare la scelta delle tecniche e degli strumenti ritenuti più idonei e sarà in grado di documentare il risultato analitico rappresentandone il valore con l'incertezza associata.

Contenuti

L’errore sperimentale: misure di accuratezza e precisione. Presentazione dei risultati di un’analisi chimica. Campionamento, standardizzazione e calibrazione. Elementi di disegno degli esperimenti. Classificazione dei metodi di analisi. Introduzione alla spettroscopia UV-Vis.

Verranno effettuate esperienze pratiche in laboratorio allo scopo di fornire manualità e capacità operativa: stima della precisione e accuratezza nelle misure di volume, preparazione e standardizzazione delle soluzioni, riconoscimento di composti e loro quantificazione mediante metodi spettroscopici e analisi volumetrica.

Programma esteso

Introduzione alla chimica analitica: definizione, obiettivi ed applicazioni. Il processo analitico: principi di campionamento, preparazione del campione, misure analitiche e valutazioni analitiche.
Introduzione ai parametri statistici per la valutazione dei risultati analitici. Gli errori nelle analisi chimiche.
Accuratezza e precisione: intervalli di confidenza; test statistici per il confronto tra medie e tra varianze. Le cifre significative e la propagazione dell’errore nell’analisi chimica.
Controllo di qualità: le definizioni di ripetibilità e riproducibilità; i confronti inter-laboratorio. I test statistici di Cochran e di Dixon per la determinazione di outliers. Validazione del metodo analitico: specificità, linearità, accuratezza, precisione, intervallo di confidenza, limiti di rivelabilità e quantificazione, robustezza. Analisi della varianza.
La calibrazione in chimica analitica: fondamenti generali, il metodo dei minimi quadrati e parametri di valutazione della calibrazione. Metodi di calibrazione: metodo classico dello standard esterno, metodo dello standard interno, metodo delle aggiunte standard. Incertezza sulle stime derivate da una retta di calibrazione.
Introduzione alla pianificazione degli esperimenti: terminologia, screening e ottimizzazione. La costruzione dei disegni fattoriali completi. Il calcolo dei modelli per lo screening dei fattori rilevanti. I disegni fattoriali frazionari e i disegni di Plackett-Burman. I disegni per l’ottimizzazione di processo: il metodo simplex, i disegni centrali compositi e di Dohelert.

Introduzione alla spettroscopia. Proprietà generali della radiazione elettromagnetica. Lo spettro elettromagnetico. Classificazione dei metodi spettroscopici. Assorbimento ed emissione di radiazione elettromagnetica. Spettroscopia molecolare di assorbimento nell'ultravioletto e nel visibile; principi, strumentazione e applicazioni. Definizione di trasmittanza, assorbanza e spettro di assorbimento. Analisi quantitativa: la legge di Lambert-Beer.

Bibliografia consigliata

F.J. Holler , S.R. Crouch: Fondamenti di Chimica Analitica di Skoog & West (III Edizione). EdiSES, 2015

R. Todeschini, V. Consonni, D. Ballabio e A. Mauri: Metodologia della ricerca sperimentale. Libro elettronico, scaricabile in formato PDF dalla pagina e-learning dell'insegnamento.

Modalità di erogazione

Convenzionale

Metodi didattici

Lezioni frontali, 5 CFU

Esercitazioni in aula informatica, 1 CFU

Laboratori, 2 CFU