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Guido Galletti

Professore associato confermato

Dipartimento di Chimica "Giacomo Ciamician"

Settore scientifico disciplinare: CHIM/01 CHIMICA ANALITICA

Temi di ricerca

1. Messa a punto di tecniche on-line basate sulla introduzione in spettrometro di massa mediante membrana (MIMS) per la determinazione di sostanze organiche volatili in emissioni industriali, acque reflue, acque potabili.

2. Gas cromatografia/spettrometria di massa applicata alla determinazione di contaminanti emergenti in acqua (farmaci e loro metaboliti, nitrosammine e sottoprodotti della disinfezione di acque potabili).

3. Valutazione della qualità di condotte in polietilene per acqua mediante pirolisi/gas cromatografia/spettrometria di massa allo scopo di creare un modello molecolare di predizione della resistenza allo stress.



1. Membrane Inlet Mass Spectrometry (MIMS) di composti organici volatili (COV) in matrici ambientali La ricerca riguarda la messa a punto di tecniche on-line basate sulla introduzione in spettrometro di massa mediante membrana (MIMS) per la determinazione di sostanze organiche volatili in emissioni industriali, acque reflue, acque potabili. Il problema del monitoraggio in continuo della qualità di acque destinate al consumo umano e reflue è molto attuale. Controllare in continuo che lo stato qualitativo di acque sia conforme alla norma e rilevare tempestivamente l'eventuale presenza di inquinanti permette di procedere con immediatezza alle opportune operazioni di tutela e ripristino delle condizioni di sicurezza. La classe dei COV come possibili inquinanti delle acque è molto importante. Si tratta di una sessantina di composti, tra i quali benzene, toluene, etilbenzene, xyleni (i cosiddetti BTEX), alometani e aloetani, cloruro di vinile (CVM). La Membrane Inlet Mass Spectrometry (MIMS) è una tecnica analitica in cui l'introduzione di composti organici volatili in uno spettrometro di massa avviene attraverso una membrana polimerica che risulta altamente selettiva relativamente ai composti organici, permettendone l'estrazione dall'acqua o dall'aria. I composti organici presenti nel campione si dissolvono nella membrana, permeano attraverso di essa ed, infine, sono inviati all'interno dello spettrometro di massa. Le caratteristiche peculiari della tecnica MIMS sono tali da permettere: 1) il monitoraggio on-line per lunghi periodi di tempo e 2) l'identificazione e la quantificazione, in pochi minuti, di composti incogniti. I limiti di rivelabilità della MIMS sono, in acqua, inferiori al ppb e i tempi di risposta sono molto brevi; il range dinamico è inoltre assai ampio e la specificità della tecnica è buona.

2. Gas Cromatografia/Spettrometria di Massa (GC/MS) di contaminanti emergenti nelle acque. Ci si occupa della messa a punto dei metodi per la determinazione di contaminanti emergenti in acqua (principalmente farmaci e loro metaboliti ma anche nitrosammine e sottoprodotti della disinfezione). La presenza di composti farmaceutici nelle acque è considerata uno dei problemi ambientali più rilevanti dell'ultimo decennio. Si tratta di farmaci e loro metaboliti appartenenti a varie categorie terapeutiche, usati in medicina e in veterinaria, che sono trovati negli effluenti degli impianti di trattamento delle acque, in acque superficiali e in acque di falda. I prodotti farmaceutici, intatti o metabolizzati, vengono escreti e finiscono nel sistema fognario, passano dagli impianti di trattamento, dove possono sfuggire alla decomposizione, e terminano nell'ambiente acquatico. Scarsi sono i dati sulla loro biodegradabilità, tossicità e destino ambientale. Il progetto di ricerca mira a mettere a punto metodi analitici accurati, sensibili e rapidi per determinare quali composti, e in quale quantità, sono presenti nelle acque reflue e in quelle destinate al consumo umano.

3. Pirolisi/Gas Cromatografia/Spettrometria di massa (PY/GC/MS) di polietilene. Si intende valutare la qualità di condotte in polietilene per acqua mediante pirolisi/gas cromatografia/spettrometria di massa allo scopo di creare un modello molecolare di predizione della resistenza allo stress. Uno degli aspetti più critici nella gestione della distribuzione delle acque è quello legato alle perdite nella rete, che fanno sì che la quantità di acqua che effettivamente giunge all'utenza è inferiore a quella immessa in rete. La rilevanza delle perdite è gestionale ed economica, ma anche, e soprattutto, ambientale. Infatti, comporta un prelievo di acqua dall'ambiente superiore al fabbisogno, nonché uno spreco di risorse (energia elettrica, reagenti di potabilizzazione, etc.). Si riscontra quindi un grande interesse nell'introduzione di nuovi criteri di prevenzione basati sulla caratterizzazione delle materie prime usate per la rete prima della posa in opera. Si suppone infatti che, in assenza di criteri di qualità chimici per i componenti della rete, le materie prime possano variare da lotto a lotto e queste variazioni possano rendere la rete più o meno suscettibile a fenomeni di naturale degrado ambientale. I criteri normalmente adottati per la verifica della resistenza delle componentistiche della rete si basano su prove di sforzo meccanico. Queste prove durano tuttavia migliaia di ore: sono quindi antieconomiche e forniscono risultati spesso tardivi rispetto alla posa in opera dei tratti di rete e al verificarsi delle rotture. Si intende mettere a punto un metodo che accoppia le analisi chimiche del polietilene (PE) eseguite mediante PY-GC/MS al trattamento statistico dei risultati ottenuti e le unisce ai risultati ottenuti dai test di rottura per definire un modello che permette di valutare la qualità del tubo dal punto di vista molecolare.

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