55006 - ANALISI CHIMICO TOSSICOLOGICA I

Scheda insegnamento

SDGs

L'insegnamento contribuisce al perseguimento degli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile dell'Agenda 2030 dell'ONU.

Salute e benessere Acqua pulita e servizi igienico-sanitari La vita sott'acqua La vita sulla terra

Anno Accademico 2020/2021

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso lo studente possiede le conoscenze di base teoriche e pratiche per svolgere analisi di tipo chimico-tossicologico. In particolare lo studente è in grado di: - conoscere le caratteristiche analitiche di sostanze inquinanti con particolare riferimento ad inquinanti delle acque e dei terreni - comprendere i principali metodi di analisi di sostanze inquinanti previsti dalla normativa vigente - applicare specifiche metodologie e tecniche analitiche mediante esercitazioni a posto singolo.

Contenuti

MODULO 1 -- ANALISI AMBIENTALI NELLA MATRICE ACQUA

4 CFU, 40 ore (2 CFU lezioni frontali, 16 ore; 2 CFU esercitazioni di laboratorio, 24 ore)

Aspetti generali dell’analisi chimico tossicologia della matrice acqua: normativa di riferimento; tipologia di acqua (classificazione in base alla provenienza, utilizzo e destinazione); classificazione dei principali inquinanti dell’acqua.

Metodi di campionamento secondo normativa e conservazione dei campioni prelevati.

Metodi di preparazione del campione: metodi estrattivi liquido-liquido (LLE), estrazione in fase solida (SPE), micro-estrazione in fase solida (SPME), estrazione su ancorette magnetiche (SBSE).

Metodiche analitiche strumentali per la determinazione di contaminanti nella matrice acqua:

  • Spettroscopia di assorbimento atomico: principi della tecnica. strumentazione. Applicazioni nell'analisi delle acque
  • Spettroscopia di assorbimento UV-VIS: riepilogo dei principi della tecnica. Legge di lambert Beer e analisi quantitativa. Deviazioni dalla legge di Lambert Beer. Strumentazione. Analisi quantitativa mediante spettroscopia in derivata prima, spettrofotometria differenziale e mediante analisi multicomponente. Applicazione all'analisi chimico-tossicologica. Caratteristiche e limiti della tecnica.
  • Tecniche cromatografiche: Definizione dei parametri cromatografici. Equazione di Van Dempter. Cromatografia liquida: strumentazione, approcci separativi, tipi di eluizione (isocratica, in gradiente), tipi di rivelatori, analisi qualitativa e quantitativa. Cromatografia su strato sottile (TLC): strumentazione, rivelazione, analisi qualitativa e quantitativa, TLC bidimensionale. Gas cromatografia: strumentazione, tipi di eluizione, tipi rivelatori. Applicazioni in ambito ambientale.

MODULO 2 – ANALISI AMBIENTALI NELLE MATRICI ARIA E SUOLO

4 CFU, 40 ore (2 CFU lezioni frontali, 16 ore; 2 CFU esercitazioni di laboratorio, 24 ore)

Matrice aria

Monitoraggio della qualità dell’aria e indice di qualità dell’aria. Inquinamento outdoor: principali inquinanti. Inquinamento indoor: principali inquinanti e loro fonti. Monitoraggio atmosferico: strategie di campionamento, luoghi di campionamento, momento del campionamento, tipo di campione, grandezza del campione. Campionamento di aeriformi: campionatori (recipienti di vetro, sacchetti di plastica, canister). Campionamento di inquinanti: campionamento per assorbimento (filtri impregnati, denuder, fiale rivelatrici e tubo di diffusione); campionamento per adsorbimento (tubi e fiale adsorbenti, campionatori a diffusione, SPME); condensazione a basse temperature. Dispositivi a lettura diretta. Efficienza di campionamento. Campionamento di ereosol: campionatore HI-VOL; campionatore inverted e impattori.

Matrice suolo

Principali componenti del suolo; tipi di terreno, caratteristiche del suolo. Campionamento: finalità del campionamento, scelta dell’area da campionare, numero di campioni da prelevare, localizzazione del campionamento. Tipi di campionatore: campionatori a camicia, campionatori ad anelli, carotatori e campionatore di Beeker.

Metodiche per la preparazione del campione per la matrice suolo: estrazione con solvente, estrazione con solvente accelerata (ASE e PSE), estrazione con fluido supercritico (SFE), estrazione in fase solida (SPE), estrazione in fase solida a stampo molecolare (MISPE), microestrazione con sorbent impaccato (MEPS).

Metodiche analitiche strumentali per la determinazione di contaminanti nella matrice aria e nella matrice suolo (oltre a quelle già incluse nel modulo I del corso):

  • Determinazione di costanti fisiche: indice di rifrazione e potere rotatorio.
  • Spettroscopia di fluorescenza molecolare: riepilogo dei principi della tecnica, resa quantica, Stokes Shift, strumentazione, analisi quantitativa, formazione di eccimeri, derivatizzazione.
  • Spettroscopia a infrarossi: principi fondamentali, strumentazione e interpretazione di uno spettro.
  • Tecniche cromatografiche. Gas cromatografia: strumentazione, tipi di eluizione, tipi rivelatori. Applicazioni in ambito ambientale.  
  • Spettrometria di massa: tecniche di ionizzazione, tipologie di sorgenti, analizzatori di massa e modalità di acquisizione (SRM, MRM). Applicazioni all'analisi qualitativa e quantitativa di campioni ambientali di varia origine.

Convalida del metodo analitico: parametri di convalida secondo le principali linee guida internazionali.

 

Testi/Bibliografia

Diapositive

Metodi didattici

Il corso si articola in 16 ore (4 CFU) di lezioni frontali in cui verranno discusse le principali tecniche strumentali applicate all'analisi di campioni ambientali. Il corso sarà affiancato da 24 ore (4 CFU) di esercitazioni di laboratorio durante le quali lo studente compilerà un quaderno di laboratorio. Le esercitazioni hanno lo scopo di fornire a ciascuno studente la possibilità di applicare metodiche analitiche per l'identificazione e la determinazione in matrici ambientali e di utilizzare in prima persona la strumentazione necessaria per l'esecuzione di tali analisi.

Modalità di verifica dell'apprendimento

La verifica dell'apprendimento mira a valutare le capacità teoriche e pratiche acquisite dallo studente durante la frequenza delle lezioni frontali e delle esperienze di laboratorio. In particolare si verificano le seguenti competenze:

- Padronanza della terminologia analitica strumentale e delle basi teoriche degli argomenti dell'insegnamento

- Capacità di effettuare le normali operazioni di laboratorio di analisi chimico-tossicologica quali-quantitativa

- Preparazione specifica riguardante gli utilizzi, le reazioni, la tossicità e le procedure analitiche dei composti presi in esame

- Capacità critica nella valutazione e nell'interpretazione dei risultati analitici di laboratorio.

La verifica è effettuata sulla base di un esame orale che consta di alcune domande inerenti sia la parte teorica sia la parte pratica di laboratorio. Durante le esercitazioni di laboratorio è previsto lo svolgimento di prove pratiche il cui esito viene riportato dallo studente all'interno di un proprio quaderno di laboratorio e che costituisce parte integrante della votazione finale.

Strumenti a supporto della didattica

Le lezioni frontali verranno svolte con il supporto di mezzi elettronici (pc, tablet e dispositivi collegati).

Le esercitazioni pratiche verranno svolte in laboratori didattici appositamente attrezzati dove gli studenti potranno disporre di un posto singolo di lavoro, della strumentazione e dei materiali necessari per l'analisi chimico-tossicologica ambientale.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Marina Naldi