Presentazione

Organizzazione della Didattica

DM270
SCIENZE DELLA NATURA ORD. 2014


8

Corsi comuni

 

Frontali Esercizi Laboratorio Studio Individuale
ORE: 64 0 0 102

Periodo

AnnoPeriodo
II anno2 semestre

Frequenza

Obbligatoria

Erogazione

Convenzionale

Lingua

Inglese

Calendario Attività Didattiche

InizioFine
27/02/201709/06/2017

Tipologia

TipologiaAmbitoSSDCFU
affine/integrativo Nessun ambitoGEO/068


Responsabile Insegnamento

ResponsabileSSDStruttura
Prof. ARTIOLI GILBERTOGEO/06Dipartimento di Geoscienze

Altri Docenti

Non previsti.

Attività di Supporto alla Didattica

Non previste.

Bollettino

Concetti di base di chimica e di termodinamica chimica. Fondamenti di mineralogia e geologia.

Il corso introduce i concetti fondamentali della mineralogia e della cristallochimica dei materiali della crosta terrestre, come base per poter caratterizzare ed interpretare i processi naturali ed antropogenici con implicazioni ambientali. L'obiettivo è quello di illustrare mediante diversi casi di studio la complessità dei problemi ambientali e fornire un approccio analitico-strumentale, una comprensione fisico-chimica dei meccanismi in atto, ed ottenere possibili metodologie intepretative dei processi.

- lezioni frontali da parte del docente - seminari specifici tenuti da docenti invitati - esercitazioni in aula informatica su interpretazione dati XRPD - presentazioni degli studenti a metà corso e finale - discussione individuale sugli argomenti scelti per la presentazione

Materiali solidi naturali: concetti di base di mineralogia e cristallochimica. Processi naturali: introduzione alla distribuzione degli elementi chimici sulla superficie terrestre, processi geologici, cicli geochimici. Processi di interazione fluido-solido su superfici di minerali. Tecniche sperimentali per lo studio delle superfici. Casi di studio: (1) Minerali pericolosi in natura e neigli ambienti di lavoro: asbesti, silice libera. Monitoraggio ambientale, valutazione, quantificazione delle fasi, trattamenti inertizzanti. (2) Materiali microporosi e composti di inclusione: argille, zeoliti, clatrati, gas idrati. Proprietà strutturali, cristallochimica, assorbimento, scambio ionico, attività catalitica. Utilizzo in applicazioni ambientali, agricole ed industriali. (3) Polveri minerali: origine, caratterizzazione. Implicazioni delle polevri intrappolate nei ghiacci antartici e nei fondi oceanici per la ricostruzione paleoclimatica e paleoambientale. (4) I metalli e l'ambiente. Dispersione e rimobilizzazione di elementi tossici durante lo sfruttamento minerario e la trasformazione di materie prime. Percolazione acida da miniere. Inquinamento da arsenico: confronto tra processi inorganici e bio-controllati. (5) Leganti e cementi. Il loro uso presente e passato nelle costruzioni. Applicazioni ambientali come agenti per la solidificazione e l'inertizzazione di rifiuti e terreni inquinati. (6) Terre rare. Il ciclo geochimico delle REE e le risorse esistenti. Il loro ruolo nei prodotti tecnologici, recupero e riciclo da e-waste.

(1) presentazione di metà corso su una tecnica analitica assegnata dal docente. Lo studente dovrà esporre sinteticamente: (a) i fondamenti concettuali della tecnica, (b) la configurazione strumentale, (c) le informazioni ottenute, (d) illustrare un esempio di applicazione in campo ambientale. (2) Lo studente dovrà preparare una presentazione finale su un argomento con implicazioni ambientali concordato con il docente. Lo studente dovrà esporre: (a) la problematica scientifica, (b) i dati disponibili in letteratura, discussi in modo critico, (c) le possibili prospettive per la definizione o la soluzione del problema.

I seguenti aspetti saranno oggetto di valutazione: - abilità di comprensione e di interpretazione critica dello studente durante le lezioni frontali - comprensione ed esposizione di concetti tecnici e di protocolli analitici durante l'esposizione di metà corso - abilità di comprensione della letteratura scientifica, capacità di sintesi, capacità critica durante l'esposizione finale

D. Vaughan, R.A. Wogelius, Environmental mineralogy. EMU Notes in Mineralogy, Vol 2: Eotvos University Press, 2000 G.D. Guthrie, B.T. Mossman, Health effects of mineral dust. Reviews in Mineralogy, Vol. 28: Mineralogical Society of America, 1993 J.F. Banfield, A. Navrotsky, Nanoparticles and the environment. Rev. Mineral. Geochem., Vol 44: Mineralogical Society of America, 2001

Le lezioni del corso sono disponibili in rete (in Inglese): http://geo.geoscienze.unipd.it/studenti/artioli/HTC/index.html Il materiale è completato da articoli scientifici forniti sugli argomenti prescelti dagli studenti per la presentazione finale. Gli studenti sono invitati a controllare argomenti ed articoli sui numeri monografici della rivista "Elements", disponibili in rete: http://www.elementsmagazine.org/index.htm