98854 - LABORATORIO DI CHIMICA ANALITICA E STRUMENTALE

Conoscenze e abilità da conseguire

Scopo dell’insegnamento è che gli studenti acquisiscano conoscenze e abilità pratiche sull’utilizzo delle principali tecniche di campionamento e metodi di trattamento di campioni solidi, liquidi e gassosi del campione. Gli studenti saranno in grado di effettuare le comuni analisi strumentale: analisi volumetrica, potenziometria, spettroscopia analitica, tecniche separative, spettrometria di massa. Gli studenti sapranno eseguire la calibrazione della strumentazione e il controllo della qualità del dato analitico e sapranno scrivere e gestire i fogli di calcolo adatti ad elaborare dati sperimentali di chimica analitica strumentale. Sapranno presentare e valutare i dati sperimentali applicando procedure statistiche di base per analisi univariata e multivariata. Inoltre, saranno in grado di comprendere una procedura operativa standard (SOP) e di redigere un certificato di analisi.

Contenuti

Le attività di laboratorio, svolte in piccoli gruppi di lavoro o se possibile singolarmente, prevedono l’utilizzo pratico delle principali tecniche di laboratorio per la preparazione del campione e l’analisi strumentale.

Modulo 1 (18h)

Verranno in particolare prese in esame le analisi quantitative svolte mediante titolazioni acido-base e complessometriche, e, successivamente, i metodi potenziometrici di analisi (elettrodi ionoselettivi ed elettrodi di riferimento, metodi potenziometrici basati sull’uso di elettrodi ionoselettivi, titolazioni potenziometriche). I metodi approfonditi saranno poi confrontati durante l’analisi di un campione reale.

Modulo 2 (12 h)

Verranno prese in esame e applicate le tecniche di campionamento e trattamento del campione, con particolare riferimento al campionamento di terreni, della loro caratterizzazione granulometrica e della estrazione e quantificazione del contenuto di metalli. Sarà valutata dal punto di vista statistico la qualità dei dati analitici prodotti, considerando in particolare l’effetto del campionamento sull’incertezza dei risultati.

Modulo 3 (15h)

Verranno impiegate tecniche di analisi spettrofotometrica in vari formati (es. cuvetta, micropiastra) per sviluppare metodi analitici nelle loro varie fasi, dalla calibrazione alla valutazione e verifica del dato analitico.

Modulo 4 (15 h)

Verranno impiegate le tecniche di analisi spettrofluorimetrica e di spettroscopia atomica in assorbimento e/o emissione per sviluppare metodi analitici nelle loro varie fasi, dalla calibrazione alla valutazione e verifica del dato analitico.

Modulo 5 (24h)

Verranno sviluppati metodi analitici cromatografici (cromatografia gassosa, GC, e liquida, HPLC) nelle varie fasi, dalla calibrazione e preparazione del campione alla convalida (es. determinazione dell’accuratezza e della precisione).

Nei diversi moduli di laboratorio verrà affrontato l’intero processo analitico, fino ad arrivare alla redazione del rapporto di analisi e della relazione di laboratorio in cui si richiederà di porre particolare attenzione alla significatività del dato ottenuto e alla validazione statistica. Dove possibile, lo stesso parametro analitico sarà ricavato con tecniche analitiche differenti al fine di confrontare le metodiche ed evidenziarne vantaggi e svantaggi.

Verranno inoltre affrontate le problematiche relative al controllo della qualità del dato analitico e all’uso e gestione della strumentazione secondo i principi della gestione della qualità (impostazione ed utilizzo dei software strumentali, calibrazione e/o taratura, verifica dei parametri strumentali, mantenimento e manutenzione ordinaria della strumentazione).

Testi/Bibliografia

J.F. Holler, S.R. Crouch. Fondamenti di chimica analitica di Skoog e West, 3° Ed. (EdiSES, 2015)

D.C. Harris. Chimica analitica quantitativa, 3° Ed. (Zanichelli, 2017)

M. Grotti, F. Ardini. Il laboratorio di chimica analitica - Concetti di base ed esercizi svolti, 1° Ed. (EdiSES, 2022)

G. Filatrella, P. Romano. Elaborazione statistica dei dati sperimentali con elementi di laboratorio, 2° Ed. (EdiSES, 2022)

Metodi didattici

L’attività didattica comprenderà esperienze pratiche in laboratorio ed esercitazioni relative alla risoluzione di problemi analitici connessi alle attività di laboratorio, alla impostazione delle esperienze ed alla analisi dei risultati ottenuti.

Verrà inoltre svolta un’attività di progettazione sperimentale e esercitazionale, organizzata per piccoli gruppi di lavoro e guidata dai docenti, basata sulla risoluzione di semplici casi studio che affronteranno le tematiche del corso anche attraverso la messa a punto di semplici metodi analitici.

In considerazione delle tipologie di attività e metodi didattici adottati, la frequenza di questa attività formativa richiede lo svolgimento di tutti gli studenti dei Moduli 1 e 2 in modalità e-learning [https://www.unibo.it/it/servizi-e-opportunita/salute-e-assistenza/salute-e-sicurezza/sicurezza-e-salute-nei-luoghi-di-studio-e-tirocinio] e la partecipazione al Modulo 3 di formazione specifica sulla sicurezza e salute nei luoghi di studio. Indicazioni su date e modalità di frequenza del Modulo 3 sono consultabili nella apposita sezione del sito web di corso di studio.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Il superamento del corso prevede il rilascio di una idoneità., che avverrà a fronte della presentazione delle relazioni sulle attività svolte. Saranno valutate particolarmente la qualità del lavoro svolto e le capacità di impiegare le nozioni e gli strumenti appresi durante il corso e di riportare il lavoro svolto ed i dati raccolti in modo corretto e sintetico.

Per ottenere l’idoneità lo studente deve partecipare a più dell’ 85% delle attività.

Strumenti a supporto della didattica

Dispense relative alle esperienze pratiche ed eventuale altro materiale saranno resi disponibili in formato elettronico sulle opportune piattaforme online (es. “Virtuale”). Si consiglia di stampare e portare le dispense alle esperienze pratiche di laboratorio.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Martina Zangheri

Consulta il sito web di Federica Mariani

Consulta il sito web di Andrea Zattoni

Consulta il sito web di Massimo Guardigli

Consulta il sito web di Jessica Fiori