07418 - CHIMICA DELL'AMBIENTE

Scheda insegnamento

  • Docente Ivano Vassura

  • Crediti formativi 6

  • SSD CHIM/12

  • Lingua di insegnamento Italiano

  • Campus di Rimini

  • Corso Laurea in Chimica e tecnologie per l'ambiente e per i materiali (cod. 8514)

SDGs

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

Salute e benessere Energia pulita e accessibile Lotta contro il cambiamento climatico La vita sulla terra

Anno Accademico 2021/2022

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso, lo studente possiede le conoscenze di base dei processi che intervengono nei vari comparti ambientali, aria, acqua, suolo, a livello naturale ed antropico. Lo studente acquisisce conoscenze di base dei principi chimici e fisici fondamentali necessari per valutare il destino degli inquinanti e il loro impatto nell'ambiente, con conoscenze più specifiche riguardanti i temi ambientali emergenti. Inoltre, avrà una conoscenza di massima della legislazione specifica dei principali argomenti trattati.

Contenuti

Introduzione alla Chimica dell'Ambiente

La complessita' dei processi ambientali: i cicli biogeochimici. Inquinamento, inquinanti e loro percorso nell'ambiente, principali proprietà chimico-fisiche rilevanti dal punto di vista ambientale.

Chimica dell'Atmosfera

Struttura e caratteristiche chimico-fisiche dell'atmosfera. Radiazione solare. Legge di Boltzman e legge di Wien. Ciclo di Chapman e cicli catalitici di distruzione dell'ozono in stratosfera (buco dell'ozono). Bilancio energetico terrestre. Effetto serra, gas serra e riscaldamento globale. La troposfera. Sorgenti, reazioni ed effetti dei principali composti inorganici ed organici in troposfera (radicale OH, composti dello zolfo e dell'azoto, ozono troposferico, VOC, IPA, diossine, metalli pesanti). Smog fotochimico. Particolato atmosferico: classificazione, processi di formazione, composizione chimica, effetti ambientali e sanitari. Rimozione degli inquinanti atmosferici, piogge acide e loro impatto.

Chimica dell'Acqua

Le proprietà dell'acqua. Idrosfera, ciclo idrologico e caratteristiche dei corpi d'acqua. Chimica dell'acqua. Gas disciolti in acqua; ossigeno e anidride carbonica nei corpi d'acqua. Legge di Henry, modello del film stagnate. Equilibri chimici dei carbonati in acqua. Alcalinità e acidità. Ioni metallici: ossidazione e riduzione, complessazione e chelazione, precipitazione. Il materiale disciolto, il materiale particellato e i sedimenti. Interazione dell'acqua con le altre fasi. Principali inquinanti organici ed inorganici, sorgenti, reazioni ed effetti.

Chimica del suolo

Geosfera e sistema suolo. Processi di alterazione chimico-fisica delle rocce. Processi e fattori determinanti la formazione dei suoli. Gli orizzonti e le loro principali caratteristiche. Struttura dei minerali silicatici e argillosi. Componente organica del suolo. Sostanze umiche e non umiche. Proprietà chimico-fisiche del suolo. Principali contaminanti organici ed inorganici, fonti e interazioni con le componenti del suolo: scambio ionico, complessazione, adsorbimento e biodegradazione.

Seminari

Casi studio di contaminazioni ambientali

 

 

Prerequisiti

- Funzioni elementari: potenze, radici, esponenziali e logaritmi. Soluzione di equazioni algebriche (Attività formativa: Matematica con esercitazioni)

- Conoscenza delle principali grandezze fisiche e delle relazioni che le legano, principali unità di misura. (Attività formativa: Fisica con esercitazioni)

- Reazioni chimiche e loro bilanciamento. L'equazione di stato dei gas perfetti - Il significato di pressione e temperatura di un gas- Miscele di gas - Pressioni parziali - Legge di Dalton. Mole- Numero di Avogadro. Equilibri in soluzione- Prodotto ionico dell'acqua- pH- Definizioni di acidi e basi- Soluzioni di acidi e basi forti ed il loro pH- Soluzioni di acidi e basi deboli e il pH- Acidi poliprotici- Idrolisi dei sali e pH- Soluzioni tampone. Solubilità dei solidi ionici. (Attività formativa: Chimica Generale e Inorganica con Laboratorio)

- Classificazione dei composti organici (inclusi composti organici naturali: proteine, zuccheri, acidi grassi, ecc.). (Attività formativa: Chimica Organica con Laboratorio)

- Conoscenze di Termodinamica applicabili a sistemi di interesse chimico in condizioni di equilibrio. Equilibri di fase in sistemi monocomponente e pluricomponente. La legge di stato del gas ideale. Frazione molare e pressione parziale. Primo e secondo principio della termodinamica. Trasformazioni fisiche delle sostanze pure. Le miscele semplici. Principi di fotochimica e reazioni radicaliche. (Attività formativa: Chimica Fisica)

Testi/Bibliografia

Key concept in Environmental Chemistry G. Hanrahan . Ed. Academic Press [http://www.sciencedirect.com/science/book/9780123749932]

Manahan S E. Environmental Chemistry, Seventh Edition, CRC Press 1999, http://www.crcnetbase.com/isbn/978-1-56670-492-2

Seinfel J.H., Pandis S.N. Atmospheric chemistry and physics, Wiley,1998

Stumm W, Morgan J.J. Aquatic chemistry, Wiley, 1996

Baird C., Cann M., Environmental Chemistry. W.H. Freeman & Company, 2012

[Sebbene questi libri di testo siano raccomandati per ampliare e approfondire i temi trattati a lezione, nessuno di questi libri è stato seguito integralmente come libro di testo]

Slide e appunti saranno disponibili per gli studenti del corso online: https://presente.unibo.it

Metodi didattici

Lezioni frontali con il supporto di diapositive in Power-Point e spiegazione di specifici esempi/reazioni/esercizi alla lavagna.

Il corso potrà essere integrato da lezioni di approfondimento su temi specifici, tenute da esperti esterni.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La verifica dell'apprendimento avviene attraverso il solo esame finale, che accerta l'acquisizione delle conoscenze e delle abilità attese. L'esame finale, generalmente, consiste nello svolgimento di una prova scritta della durata di circa 2 ore senza l'aiuto di appunti o libri.

La prova consiste in domande aperte e domande brevi sulle tematiche trattate nel corso, ad ogni quesito è associato un punteggio (comunicato agli studenti all'inizio della prova) per un totale di 30 punti; la prova si ritiene superata con un punteggio minimo di 18 punti. La lode può eventualmente essere assegnata in caso di prova particolarmente meritevole.

Per sostenere la prova d'esame è necessaria l'iscrizione tramite “Alma esami”, nel rispetto inderogabile delle scadenze previste. Coloro che non riuscissero ad iscriversi entro la data prevista, sono tenuti a comunicare tempestivamente (e comunque prima della chiusura ufficiale delle liste di iscrizione) il problema al docente responsabile. E’ facoltà del docente ammettere, o meno, lo studente a sostenere la prova.

Strumenti a supporto della didattica

Videoproiettore, PC, lavagna, dispense e materiale didattico fornito dal docente

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Ivano Vassura