55006 - ANALISI CHIMICO TOSSICOLOGICA I

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 (2CFU 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 (SPME) in fase solida ed estrazione su ancorette magnetiche (SBSE). 

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

Spettroscopia atomica (assorbimento atomico ed emissione atomica): principi della tecnica. Strumentazione. Applicazioni nell'analisi delle acque.

Spettroscopia di assorbimento UV-VIS: riepilogo dei principi della tecnica. Strumentazione. Analisi quantitativa mediante spettrofotometria in derivata prima, spettrofotometria differenziale e mediante analisi multicomponente. Applicazione all'analisi chimico-tossicologica. Caratteristiche e limiti della tecnica.

Spettroscopia di fluorescenza molecolare: riepilogo. Quenching. Applicazioni.

Tecniche cromatografiche: cromatografia liquida e gas cromatografia. Teoria e pratica, strumentazioni, tipi di rivelazione e loro influenza sui parametri analitici. Applicazione a campioni ambientali e biologici.

 

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)

Cenni ai principali riferimenti legislativi in materia di monitoraggio della qualità dell’aria e del suolo, con particolare riferimento alle metodiche analitiche e loro requisiti.

Convalida del metodo analitico in riferimento alle applicazioni ai campioni ambientali aria e terreno: parametri di convalida secondo le principali linee guida internazionali.

Matrice aria

Emissioni, inquinamento, smaltimento dei rifiuti.

Salubrità dei luoghi di lavoro e inquinamento indoor/outdoor.

Tecniche di campionamento della matrice aria: campionamento outdoor/indoor, campionatori attivi/passivi.

Pre-trattamento dei campioni di aria: adsorbimento/desorbimento, gorgogliatori, impingers, denuders, derivatizzazione.

Metodiche analitiche strumentali per la determinazione di contaminanti dell’aria: spettrofotometria UV-Vis anche accoppiata a tecniche cromatografiche (HPLC, GC).

Matrice suolo

Terreni, fanghi, rifiuti: caratteristiche e peculiarità.

Tipologie di campioni e modalità di campionamento.

Trattamenti preliminari dei campioni di suolo (solidi o fluidi): tecniche e procedure di pre-trattamento: 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 nei terreni: spettrofotometria UV-Vis anche accoppiata a tecniche cromatografiche (HPLC, GC), analisi allo stato solido (IR, FT-IR, Raman, XRF).

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.

Analisi strumentale chirale: separazioni enantioselettive, fasi stazionarie chirali, selettori chirali. Applicazioni qualitative e quantitative per analisi di contaminanti in aria e suolo.

Testi/Bibliografia

Slides discusse durante le lezioni frontali.
Articoli di letteratura scientifica discussi durante le lezioni frontali.
Dispensa delle esercitazioni di laboratorio.

SOLO PER CONSULTAZIONE:
- Holler J.F., Crouch S.R. “Fondamenti di Chimica Analitica” di Skoog & West, EdiSES s.r.l., 2015.

- Skoog D.A., Holler J.F., Crouch S.R., Sabbatini L. “Chimica Analitica Strumentale”, EdiSES s.r.l., 2009.

- Hage D.S., Carr J.D. "Chimica Analitica e Analisi Quantitativa", Piccin, 2012

Metodi didattici

Il corso si articola in 2 moduli. Ciascun modulo prevede 16 ore (2 CFU) di lezioni frontali in cui verranno discusse le principali tecniche strumentali, applicate all'analisi di campioni ambientali. Ciascun modulo sarà affiancato da 24 ore (2 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 e valutazione 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 avanzata strumentale e delle basi teoriche degli argomenti dell'insegnamento;

- Capacità di effettuare le normali operazioni di laboratorio di analisi 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, che il docente controlla periodicamente 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 analoghi). 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 ambientale.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Marina Naldi

Consulta il sito web di Michele Protti