- Docente: Daniele Caretti
- Crediti formativi: 6
- SSD: CHIM/04
- Lingua di insegnamento: Italiano
- Moduli: Daniele Caretti (Modulo 1) Elisabetta Salatelli (Modulo 2) Tiziana Benelli (Modulo 3)
- Modalità didattica: Convenzionale - Lezioni in presenza (Modulo 1) Convenzionale - Lezioni in presenza (Modulo 2) Convenzionale - Lezioni in presenza (Modulo 3)
- Campus: Bologna
- Corso: Laurea in Chimica industriale (cod. 8513)
Conoscenze e abilità da conseguire
Al termine del corso, lo studente è in grado di conoscere i vari meccanismi coinvolti nelle reazioni di polimerizzazione, per quanto attiene alle polimerizzazioni a catena e a stadi, con i relativi aspetti cinetici e operativi, i principali tipi di monomeri utilizzabili e le nozioni fondamentali riguardanti le proprietà fisiche e chimiche delle macromolecole, in particolare per quanto riguarda le relazioni struttura-proprietà. Lo studente avrà inoltre acquisito competenza pratica di laboratorio nella sintesi e caratterizzazione di alcuni polimeri di interesse industriale, in particolare avrà appreso diverse tecniche di polimerizzazione più comunemente utilizzate (in massa, in soluzione, interfacciale) nonché metodologie relative al riconoscimento dei prodotti ottenuti e alla valutazione della massa molecolare.
Contenuti
Pre-requisiti
Conoscenze di base di chimica organica, chimica generale e di chimica fisica
Introduzione alla chimica delle macromolecole
Omopolimeri e copolimeri, configurazione e stereregolarità, conformazione di macromolecole, processi di polimerizzazione, pesi molecolari e loro distribuzione, relazioni struttura - proprietà
Polimerizzazione a stadi
Reazioni di polimerizzazione a stadi, effetto delle variabili sperimentali nelle polimerizzazioni a stadi, esempi di reazione di polimerizzazione a stadi
Polimerizzazione a catena
Polimerizzazione radicalica, tecniche di polimerizzazione radicalica, polimerizzazione cationica, polimerizzazione anionica, cenni di polimerizzazione anionica coordinata
Copolimeri
Classificazione di copolimeri, definizione dei rapporti di reattività e loro significato, sintesi di copolimeri
Reazioni su polimeri
Funzionalizzazione di polimeri, esempi industriali di reazioni su polimeri, reticolazione di polimeri
Cristallinità di polimeri
Cristallizzazione di polimeri dal fuso, grado di cristallinità e sua determinazione sperimentale, cinetica della cristallizzazione di polimeri
Temperatura di transizione vetrosa
Definizione di temperatura di transizione vetrosa, fattori interni ed esterni che influenzano il valore di Tg, determinazione del valore della temperatura di transizione vetrosa
Pesi molecolari
Determinazione di pesi molecolari utilizzando proprietà colligative, viscosimetria, cromatografia ad esclusione sterica, altri metodi per la determinazione di pesi molecolari
Degradazione di materiali polimerici
Degradazione termica e chimica di polimeri, tecniche di depolimerizzazione, riciclo di polimeri, compatibilizzazione, incenerimento e recupero energetico
Per quanto riguarda la parte di laboratorio verranno effettuate le seguenti esperienze:
Polimerizzazione in emulsione dello stirene.
Determinazione delle peso molecolare del polistirene mediante SEC.
Preparazione del nylon 6-10 mediante polimerizzazione interfacciale e del nylon 6 in massa
Analisi di fibre tessili
Preparazione di resine a scambio ionico (cationiche forti) per solfonazione del copolimero stirene-divinilbenzene. Determinazione del grado di solfonazione e dell'attività di scambio della resina ottenuta.
Analisi strutturale mediante FTIR dei polimeri preparati in laboratorio.
Testi/Bibliografia
- Associazione Italiana di Scienza e Tecnologia delle Macromolecole, Fondamenti di Scienza dei Polimeri , Pacini editore (1998)
- Elisabetta Princi, Sintesi di Polimeri, Testi AIM, Edizioni Nuova Cultura (Roma) (2012)
- S. Bruckner, G. Allegra, M. Pegoraro, F.P. La Mantia, Scienza e Tecnologia dei Materiali Polimerici , Edises editore (2001)
Metodi didattici
Il corso istituzionale è costituito da lezioni frontali tenute in aula, dalla risoluzione di esempio numerici relativi alle tematiche affrontate e da discussioni con gli studenti.
Il corso di laboratorio, oltre che da lezioni frontali è costituito da esperienze di laboratorio che devono essere obbligatoriamente svolte dagli studenti.
Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento
La prova di verifica ha lo scopo di accertare il livello raggiunto per gli obiettivi indicati nella sezione “Conoscenze e abilità da conseguire".
La prova finale consiste in un esame scritto durante il quale verranno verificate le conoscenze acquisite nel corso di "fondamenti di scienza dei polimeri" e del relativo "laboratorio di scienza dei polimeri".
La frequenza al corso di laboratorio è obbligatoria per il superamento dell'esame. Il lavoro di laboratorio viene eseguito a gruppi e deve essere seguito dalla presentazione di una relazione di gruppo per ciascuna esperienza almeno 15 giorni prima della data dell'esame.
Gli studenti disabili possono richiedere un opportuno supporto almeno 15 giorni prima della data d’appello, per consentirci di preparare al meglio l’esame.
Strumenti a supporto della didattica
Il docente utilizza a lezione la videoproiezione di un una presentazione Powerpoint che gli studenti possono scaricare direttamente da Insegnamenti On Line.
Gli studenti con DSA o Disabilità possono contattare il Servizio Studenti con Disabilità e DSA dell’Università di Bologna (http://www.studentidisabili.unibo.it/) e il referente del Dipartimento (giorgio.bencivenni2@unibo.it) o i docenti del corso per concordare le modalità più adatte per consultare il materiale didattico e accedere alle aule per le lezioni frontali.
Orario di ricevimento
Consulta il sito web di Daniele Caretti
Consulta il sito web di Elisabetta Salatelli
Consulta il sito web di Tiziana Benelli