Laurea in Chimica e tecnologie per l'ambiente e per i materiali

L'obiettivo specifico del Corso di Studi è di formare operatori chimici professionali con buona preparazione di base in chimica e specifiche conoscenze e professionalità nell'ambito del settore di approfondimento scelto (Materiali Tradizionali e Innovativi oppure Ambiente, Energia, Rifiuti).

- Curriculum Materiali tradizionali e Innovativi: nuovi materiali molecolari, metallici, polimerici e ceramici e loro compositi hanno affiancato negli ultimi decenni i materiali tradizionali, ed assieme hanno un ruolo primario in applicazioni strutturali, termomeccaniche, elettriche, elettroniche, biomediche e nella componentistica funzionale in generale. La scelta del materiale più adatto per il tipo di applicazione o funzione che deve ricoprire un determinato manufatto ed i suoi componenti, anche minori, ha una rilevanza fondamentale per il successo funzionale e commerciale del prodotto finito.
Questo settore di approfondimento ha lo scopo di preparare addetti che possano operare nell'industria chimica in generale, ed in particolare nelle industrie che si occupano della produzione e lavorazione di materiali metallici, polimerici , ceramici o loro compositi, nonché delle applicazioni di materiali nella fabbricazione di manufatti o componenti o derivati. Le conoscenze acquisite potranno consentire anche l'inserimento in laboratori di controllo e sviluppo tecnologico.
Le tecnologie dell'industria ceramica, sia tradizionale che avanzata, avranno un ruolo particolare per il notevole rilievo che tale industria ha in termini di addetti e fatturato, in Italia in generale, ma sopratutto nel territorio Emiliano - Romagnolo.

- Curriculum: Ambiente, Energia, Rifiuti: al termine del percorso formativo i laureati dovranno avere acquisito conoscenze generali degli aspetti chimici circa le problematiche ambientali, con riferimento a quelle legate ai processi antropici; conoscenze specifiche nel campo della chimica degli inquinanti e delle tecniche per il controllo, l'analisi e la caratterizzazione degli inquinanti nell'ambiente; conoscenza delle tecniche per il monitoraggio dell'inquinamento ambientale e delle emissioni di impianti industriali; conoscenza delle tecnologie atte a ridurre gli impatti ambientali, a trattare e smaltire i rifiuti, recuperare materiali ed energia; conoscenza delle problematiche di base inerenti il ciclo di v ita (LCA) dei rifiuti, la valutazione degli impatti nei vari comparti ambientali degli effluenti prodotti (SIA-VIA) ed il monitoraggio ambientale; conoscenze specifiche nel campo della legislazione ambientale, con particolare riferimento alle normative inerenti il trattamento e lo smaltimento dei rifiuti, la sicurezza ed il monitoraggio ambientale; conoscenza delle procedure per la certificazione di prodotti e processi.

Obiettivo ulteriore del corso di laurea è di fornire una formazione scientifica in ambito chimico sufficientemente solida nelle discipline di base e caratterizzanti da consentire un facile accesso ai successivi corsi di Laurea magistrale o Master di Primo Livello pertinenti.

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE:

AREA DI APPRENDIMENTO: FONDAMENTI (COMUNE AI DUE CURRICULA)
Il laureato conosce:

- i principi dell'algebra e del calcolo differenziale e integrale;
- i principi di meccanica, ottica e elettromagnetismo;
- la terminologia e la nomenclatura chimica, le proprietà e struttura degli elementi e dei loro composti e gli andamenti nella Tavola Periodica;
- le classi di reazione chimica e la stechiometria.

AREA DI APPRENDIMENTO: CHIMICA INORGANICA E CHIMICA ORGANICA (COMUNE AI DUE CURRICULA)
Il laureato conosce:

- proprietà, struttura e stereochimica e reattività degli elementi e dei loro composti;
- la nomenclatura e la struttura dei composti organici.

AREA DI APPRENDIMENTO: CHIMICA ANALITICA, CHIMICA-FISICA E CHIMICA DELL’AMBIENTE (SPECIFICA DEL CURRICULUM: MATERIALI
Il laureato conosce:
- principi e procedure dell'analisi chimica e la pianificazione di un procedimento analitico;
- i principi delle dinamiche e delle interazioni fra inquinanti e i diversi comparti ambientali;
- i principi delle tecniche cromatografiche, elettrochimiche e spettroscopiche;
- i principi e i metodi della termodinamica classica e della cinetica chimica;
- i principi della meccanica quantistica e le loro applicazioni alla descrizione della struttura e della proprietà di atomi e molecole;
- le principali proprietà e tecniche di caratterizzazione di materiali funzionali e colloidi e le loro basi molecolari.

AREA DI APPRENDIMENTO: CHIMICA INDUSTRIALE E IMPIANTI CHIMICI (SPECIFICA DEL CURRICULUM: MATERIALI TRADIZIONALI ED INNOVATIVI)
Il laureato:
- Conosce le materie prime idonee allo sviluppo di processi chimici industriali;
- Conosce i procedimenti industriali di trasformazione di materie prime in prodotti chimici, con particolare enfasi sui materiali inorganici tradizionali ed innovativi;
- Comprende il ruolo della gestione della sicurezza, qualità e proprietà industriale nei processi chimici;
- Comprende le implicazioni tecnologiche, economiche ed ambientali della gestione dei processi di trasformazione;
- Conosce i fondamenti della sintesi dei materiali polimerici ;
- Conosce le principali tecniche di sintesi e caratterizzazione dei materiali polimerici;
- Conosce i principali polimeri di interesse industriale;
- Correla le proprietà dei materiali polimerici alla loro struttura;
- Conosce configurazione e caratteristiche costruttive di alcuni tipici apparati dell’industria chimica;
- Conosce le procedure per il calcolo dei bilanci di materia ed energia.

AREA DI APPRENDIMENTO: CHIMICA ANALITICA E CHIMICA FISICA (SPECIFICA DEL CURRICULUM: AMBIENTE ENERGIA E RIFIUTI )
Il laureato:
- conosce principi e procedure dell'analisi chimica e la pianificazione di un procedimento analitico;
- conosce i principi delle tecniche cromatografiche, elettrochimiche e spettroscopiche;
- conosce i principi e i metodi della termodinamica classica e della cinetica chimica;
- conosce i principi della meccanica quantistica e le loro applicazioni alla descrizione della struttura e della proprietà di atomi e molecole.

AREA DI APPRENDIMENTO: CHIMICA DELL’AMBIENTE, CHIMICA INDUSTRIALE E IMPIANTI CHIMICI (SPECIFICA DEL CURRICULUM: AMBIENTE ENERGIA E RIFIUTI)
Il laureato:
- Conosce i principi delle dinamiche e delle interazioni fra inquinanti e i diversi comparti ambientali;
- Conosce i principi e le tecniche di gestione dei principali temi ambientali: rifiuti, energia, depurazione di effluenti liquidi e gassosi;
- Conosce le materie prime idonee allo sviluppo di processi chimici industriali;
- Conosce i procedimenti industriali di trasformazione di materie prime in prodotti chimici;
- Conosce i procedimenti di separazione e purificazione dei prodotti;
- Comprende le implicazioni tecnologiche, economiche ambientali della gestione dei processi di trasformazione;
- Conosce i fondamenti della sintesi dei materiali polimerici;
- Conosce le principali tecniche di sintesi e caratterizzazione dei materiali polimerici;
- Conosce i principali polimeri di interesse industriale;
- Correla le proprietà dei materiali polimerici alla loro struttura;
- Conosce la struttura delle principali proteine e i meccanismi della catalisi enzimatica;
- Conosce configurazione e caratteristiche costruttive di alcuni tipici apparati dell’industria chimica;
- Conosce le procedure per il calcolo dei bilanci di materia ed energia.

AREA DI APPRENDIMENTO: SCIENZA DEI METALLI E MATERIALI ORGANICI (SPECIFICA DEL CURRICULUM: MATERIALI TRADIZIONALI ED INNOVATIVI)
Il laureato:
- Conosce le proprietà chimiche, fisiche, meccaniche e tecnologiche dei materiali metallici, ceramici , polimerici e compositi in relazione alla loro micro e macrostruttura;
- Conosce i diagrammi di stato, metallici e ceramici e le trasformazioni
di fase con i relativi meccanismi di solidificazione;
- Conosce ed interpreta i meccanismi di deformazione in confronti continui tra leghe metalliche, ceramici, polimeri e compositi con particolare riguardo alla correlazione micro strutturale e stato difettivo, micro e macro;
- Conosce e comprende i meccanismi di cedimento meccanico in condizioni statiche e dinamiche di applicazione carichi ed ambientale per metalli ,ceramici, polimeri e compositi ad alta, bassa e a temperatura ambiente;
- Conosce le abituali tecniche strumentali di caratterizzazione delle più significative proprietà meccaniche;
- Conosce le correlazioni tra proprietà e struttura molecolare di prodotti e materiali organici.

AREA DI APPRENDIMENTO: FONDAMENTI (COMUNE AI DUE CURRICULA)
Il laureato:

- risolve problemi semplici di fisica classica;
- esegue applicazioni del calcolo algebrico, differenziale e integrale per funzioni di una e più variabili reali;
- ha familiarità con le attrezzature e le tecniche di base del laboratorio chimico e utilizza in sicurezza le sostanze chimiche;
- esegue calcoli stechiometrici, e prepara soluzioni a concentrazione nota;
- raccoglie ed elabora dati sperimentali correlando i dati sperimentali con i principi della chimica generale.

AREA DI APPRENDIMENTO: CHIMICA INORGANICA E CHIMICA ORGANICA (COMUNE AI DUE CURRICULA)
Il laureato:

- conosce le metodologie necessarie in un laboratorio di chimica inorganica per la sintesi e caratterizzazione di composti inorganici e di coordinazione;
- conosce le reazioni tipiche dei principali elementi della Tavola Periodica;
- riconosce la reattività delle molecole organiche sulla base dei loro gruppi funzionali;
- utilizza le principali operazioni sperimentali per sintetizzare e riconoscere semplici composti organici.

AREA DI APPRENDIMENTO: CHIMICA ANALITICA, CHIMICA-FISICA E CHIMICA DELL’AMBIENTE (SPECIFICA DEL CURRICULUM: MATERIALI
Il laureato:
- risolve elementari problemi analitici scegliendo e applicando la tecnica più idonea ed il più appropriato metodo di elaborazione e trattamento statistico dei dati sperimentali;
- individua potenziali criticità ambientali in processi antropici;
- è in grado di trattare in modo quantitativo l'equilibrio chimico e l'equilibrio tra fasi diverse;
- correla la struttura elettronica alle proprietà molecolari;
- correla proprietà fisiche a organizzazioni molecolari di fase.

AREA DI APPRENDIMENTO: CHIMICA INDUSTRIALE E IMPIANTI CHIMICI (SPECIFICA DEL CURRICULUM: MATERIALI TRADIZIONALI ED INNOVATIVI)
Il laureato:
- Progetta semplici processi chimici industriali per la trasformazione di materie prime in derivati chimici inorganici e organici, con particolare enfasi sui materiali inorganici tradizionali ed innovativi;
- Definisce le condizioni ottimali di gestione dei processi industriali nelle loro diverse implicazioni: sicurezza, economicità ed impatto ambientale;
- Sintetizza e caratterizza prodotti polimerici commerciali applicando comuni tecniche di laboratorio;
- Valuta le prestazioni di semplici impianti chimici e ne individua i punti suscettibili di miglioramento.

AREA DI APPRENDIMENTO: CHIMICA ANALITICA E CHIMICA FISICA (SPECIFICA DEL CURRICULUM: AMBIENTE ENERGIA E RIFIUTI )
Il laureato:
- risolve elementari problemi analitici scegliendo e applicando la tecnica più idonea ed il più appropriato metodo di elaborazione e trattamento statistico dei dati sperimentali;
- è in grado di trattare in modo quantitativo l'equilibrio chimico e l'equilibrio tra fasi diverse;
- è in grado di elaborare dati sperimentali relativi alla velocità di reazione;
- correla le informazioni spettrali con proprietà molecolari di interesse chimico fisico e analitico.

AREA DI APPRENDIMENTO: CHIMICA DELL’AMBIENTE, CHIMICA INDUSTRIALE E IMPIANTI CHIMICI (SPECIFICA DEL CURRICULUM: AMBIENTE ENERGIA E RIFIUTI)
Il laureato:
- individua potenziali criticità ambientali in processi produttivi;
- propone tecniche adeguate alla gestione di criticità ambientali, in prospettiva di una maggiore sostenibilità dei processi;
- Progetta semplici processi chimici industriali per la trasformazione di materie prime in derivati chimici inorganici e organici;
- Definisce le condizioni ottimali di gestione dei processi chimici industriali nelle loro diverse implicazioni: sicurezza, economicità, impatto ambientale;
- Sintetizza e caratterizza prodotti polimerici commerciali applicando comuni tecniche di laboratorio;
- È capace di utilizzare gli enzimi in specifici processi chimici;
- Valuta le prestazioni di semplici impianti chimici e ne individua i punti suscettibili di miglioramento.

AREA DI APPRENDIMENTO: SCIENZA DEI METALLI E MATERIALI ORGANICI (SPECIFICA DEL CURRICULUM: MATERIALI TRADIZIONALI ED INNOVATIVI)
Il laureato:
- Sulla base delle conoscenze acquisite, discrimina e prevede i diversi comportamenti in esercizio, legati alla diversa natura dei materiali; ne stima le caratteristiche e le opportune selezioni in risposta alle condizioni e modalità di impiego;
- Individua i possibili meccanismi di alterazione delle proprietà meccaniche e chimiche ed i possibili interventi migliorativi nelle particolari condizioni di esercizio di componenti strutturali;
- È in grado di progettare nuovi materiali organici e biomateriali, valutando le possibili applicazioni.

Il Laureato:
Ha capacità di programmare e condurre un esperimento; progettarne i tempi e le modalità, esercitare capacità autonoma di giudizio nel valutare e quantificare il risultato.
Ha elevata capacità organizzativa, con rigoroso rispetto dei tempi. Ha capacità di analisi ed elevata attenzione al dettaglio.
L'autonomia di giudizio e la capacità di programmare e condurre un esperimento viene sviluppata in particolare durante le esercitazioni, i seminari organizzati e la preparazione di elaborati nell'ambito di insegnamenti di laboratorio attivati nei SSD elencati tra le Attività Formative di Base, Caratterizzanti e Affini e Integrative.
La verifica dell'acquisizione dell'autonomia di giudizio avviene con la valutazione effettuata - da parte dei responsabili delle attività di laboratorio - del grado di autonomia e capacità di lavorare, anche in gruppo, durante l'attività sperimentale svolta. Importante è anche la concatenazione degli insegnamenti del piano di studio individuale dello studente.

Il Laureato:
Ha capacità di comunicare in forma scritta e orale nella propria lingua ed in un'altra europea principale (inglese, livello B 1); ha capacità di intrattenere rapporti interpersonali, ha capacità di interagire con altre persone e di condurre attività in collaborazione.
Per quanto attiene alla conoscenza della lingua straniera, potranno essere previste sia l'acquisizione delle quattro abilità linguistiche (lettura, scrittura, ascolto, e dialogo) sia la frequenza vincolata delle lezioni, secondo criteri che verranno specificati in itinere dal corso di studi, in coerenza alle prescrizioni degli Organi accademici.
Le abilità comunicative scritte ed orali sono sviluppate particolarmente in occasione di seminari, esercitazioni ed altre attività formative che prevedano la preparazione di relazioni e documenti scritti e l'esposizione dei medesimi utilizzando anche strumenti multimediali o dimostrazioni al computer.
L'acquisizione e la valutazione/verifica del conseguimento di tali abilità comunicative sono previste anche tramite la redazione dell'Elaborato Finale e la discussione del medesimo.
In tutte le attività di esercitazione in aula ed in laboratorio, gli studenti sono comunque incoraggiati ad intervenire pubblicamente, esprimendo in modo chiaro e comprensibile eventuali dubbi e/o avanzando richieste di chiarimento su argomenti specifici, al fine di migliorare la propria capacità di comunicazione.

Il Laureato:
Ha acquisito un metodo di studio, la capacità di continuare la propria formazione professionale, la capacità di lavorare per obiettivi in gruppo o autonomamente.
È dotato di curiosità ed attitudine allo sviluppo ed al continuo aggiornamento delle conoscenze dello sviluppo scientifico e tecnologico, del mercato e dei prodotti esistenti.
È capace di adattarsi ad ambiti di lavoro e tematiche diverse, di reperire e vagliare fonti di informazione e dati, e la letteratura chimica in generale.
Le capacità di apprendimento sono conseguite nel percorso di studio nel suo complesso, con riferimento in particolare allo studio e all'attività svolta per la preparazione dell'elaborato finale.
La capacità di apprendimento viene valutata attraverso forme di verifica continua durante le attività formative, in cui si richiede la presentazione di dati reperiti autonomamente, mediante l'attività di tutorato nello svolgimento di progetti, e mediante la valutazione della capacità di auto-apprendimento maturata durante lo sviluppo dell'elaborato finale.

Funzione in un contesto di lavoro

Ambiti professionali:
- Addetto al laboratorio di ricerca, sviluppo e produzione materiali;
- Addetto gestione sistema qualità/sicurezza e assistenza tecnica alla clientela.

Il chimico dei materiali collabora, nel rispetto delle proprie competenze e sotto la guida della Direzione Aziendale, in attività che richiedono l'applicazione delle procedure e dei protocolli della chimica finalizzate allo sviluppo di materiali tradizionali e innovativi.
Il suo compito consiste nell'applicare, eseguendoli in attività di servizio o di produzione, protocolli predeterminati e conoscenze consolidate.

In particolare:
1.1. Collabora alla gestione e al funzionamento degli impianti di produzione dei materiali, sia tradizionali che innovativi. Affronta i problemi diagnostici legati alle proprietà ed al comportamento dei materiali utilizzando tecniche chimiche e strumentali anche complesse. Affronta eventuali problematiche diagnostiche legate ai reclami ed alla assistenza alla clientela. Esegue le analisi del comportamento chimico dei materiali evidenziando aspetti di impatto ambientale, economico e di sicurezza. Partecipa alla messa a punto di processi chimici applicabili su scala pilota o di produzione e dello scale-up per le applicazioni industriali.
Partecipa all'elaborazione dei piani di produzione ed alla programmazione delle fermate periodiche.
1.2. Assicura il costante controllo di tutte le attività aziendali, dall'approvvigionamento alla produzione all'immissione sul mercato del prodotto, nell'ambito di un programma prestabilito di test e prove di laboratorio.
Mantiene l'efficienza dei laboratori mediante l'adeguamento/aggiornamento della strumentazione ed è costantemente aggiornato su tutte le normative di interesse. Segue la gestione della sicurezza chimica sui luoghi di lavoro.
Interagisce con la direzione aziendale, i laboratori di R&S, la produzione e l'assistenza tecnica, fornendo consulenza nelle materie di competenza.
Predispone le procedure operative (manuali, istruzioni, piani di emergenza, ecc.) per il corretto utilizzo dei sistemi certificati. Fornisce indicazioni sulle misure correttive da adottare per il miglioramento delle qualità tecnologico-applicative del prodotto finito anche in risposta alle richieste della Clientela.

Competenze associate alla funzione

Per lo svolgimento delle funzioni sopra descritte sono richieste specifiche conoscenze, capacità e abilità di tipo specialistico in ambito tecnico-scientifico.
Può essere necessaria una maggiore specializzazione e capacità di approfondimento in uno o più settori di professionalizzazione.
Oltre a capacità di auto-apprendimento e di aggiornamento continuo, sono richieste adeguate competenze trasversali di tipo comunicativo-relazionale, organizzativo- gestionale e di programmazione, in accordo con il livello di autonomia e responsabilità assegnato, con le modalità organizzative e di lavoro adottate e con i principali
interlocutori (colleghi, altri professionisti e clienti pubblici e/o privati).

Sbocchi occupazionali

- Industria chimica e dei materiali ed imprese clienti dell'industria chimica e dei materiali: ricerca e sviluppo, produzione e logistica, assistenza tecnica, ambiente e qualità.
- Servizi: laboratori di analisi, gestione ambientale e degli impianti.
- Enti pubblici e privati: trattamento e smaltimento dei rifiuti urbani ed industriali.

Funzione in un contesto di lavoro

Ambiti professionali:
- Addetto al controllo e monitoraggio ambientale, certificazione, qualità e sicurezza
- Addetto alla protezione ambientale, energie sostenibili e gestione dei rifiuti

Il chimico per la protezione ambientale e gestione dei rifiuti collabora, nel rispetto delle proprie competenze e sotto la guida della Direzione Aziendale, in attività che richiedono l'applicazione delle procedure e dei protocolli della chimica finalizzate al controllo e mantenimento degli standard di qualità ambientale, di funzionamento e di sicurezza di apparati, impianti e dei relativi sistemi tecnici, compresi i sistemi di smaltimento e di riciclo dei rifiuti e la gestione di energie sostenibili.
Il suo compito consiste nell'applicare, eseguendoli in attività di servizio o di produzione, protocolli predeterminati e conoscenze consolidate.
In particolare:
2.1. Svolge analisi chimiche e controlli di qualità che richiedono la padronanza di tecniche chimiche e di analisi strumentale anche complesse. Fornisce l'assistenza tecnica in problemi legati ad Ambiente, Qualità e Sicurezza.
Elabora relazioni sui risultati delle analisi.
Elabora proposte destinate a migliorare le procedure di controllo.
Effettua il controllo delle attività aziendali affinché queste siano condotte nel rispetto delle disposizioni in materia di protezione ambientale, di sicurezza sui luoghi di lavoro e di salvaguardia della salute.
Gestisce i rapporti con gli enti incaricati dei controlli degli effluenti, degli ambienti di lavoro e dei problemi ecologici. Effettua valutazioni di pericolosità e prepara le schede di sicurezza.
Segue la preparazione delle valutazioni di impatto ambientale.
Si mantiene costantemente aggiornato su tutte le normative di interesse.
Predispone procedure operative per i sistemi certificati in tema di Ambiente, Qualità e Sicurezza.
2.2. Collabora allo studio di soluzioni per il miglioramento continuo dell'affidabilità e dell'efficienza ambientale ed energetica dell'impianto.
Rileva ed elimina le anomalie di impianto in campo ambientale e di efficienza energetica.
Attua metodologie ed applica tecnologie per la riduzione degli impatti ambientali da attività produttive e si occupa del trattamento, dello smaltimento e del riciclo dei rifiuti.
Interagisce con la direzione aziendale, i laboratori di R&S, la produzione e l'assistenza tecnica fornendo istruzioni e consulenza nelle materie di competenza.
Si occupa della gestione, dello smaltimento e del riciclo dei rifiuti.

Competenze associate alla funzione

Per lo svolgimento delle funzioni sopra descritte sono richieste specifiche conoscenze, capacità e abilità di tipo specialistico in ambito tecnico-scientifico . Può essere necessaria una maggiore specializzazione e capacità di approfondimento in uno o più settori di professionalizzazione.
Oltre a capacità di auto-apprendimento e di aggiornamento continuo, sono richieste adeguate competenze trasversali di tipo comunicativo-relazionale, organizzativo- gestionale e di programmazione, in accordo con il livello di autonomia e responsabilità assegnato, con le modalità organizzative e di lavoro adottate e con i principali
interlocutori (colleghi, altri professionisti e clienti pubblici e/o privati).

Sbocchi occupazionali

- Industria chimica e dei materiali ed imprese clienti dell'industria chimica e dei materiali: ricerca e sviluppo, produzione e logistica, assistenza tecnica, ambiente e qualità.
- Servizi: laboratori di analisi, gestione ambientale e degli impianti.
- Enti pubblici e privati: trattamento e smaltimento dei rifiuti urbani ed industriali.