Presentazione

Organizzazione della Didattica

DM270
CHIMICA INDUSTRIALE ORD. 2015


6

Corsi comuni

 

Frontali Esercizi Laboratorio Studio Individuale
ORE: 48 0 0 102

Periodo

AnnoPeriodo
I anno2 semestre

Frequenza

Obbligatoria

Erogazione

Convenzionale

Lingua

Inglese

Calendario Attività Didattiche

InizioFine
26/02/201801/06/2018

Tipologia

TipologiaAmbitoSSDCFU
caratterizzanteDiscipline chimicheCHIM/016


Responsabile Insegnamento

ResponsabileSSDStruttura
Prof. FRASCONI MARCOCHIM/01Dipartimento di Scienze Chimiche

Altri Docenti

Non previsti.

Attività di Supporto alla Didattica

Non previste.

Bollettino

Chimica Analitica 1 e 2, in particolare l’analisi strumentale.

Il corso intende avvicinare gli studenti ai principi e alle applicazioni della Chimica Analitica di Processo (PAC), illustrando le tecnologie analitiche impiegabili per ottenere informazioni qualitative e quantitative proprie dei processi chimici industriali, con finalità di controllo e di ottimizzazione delle prestazioni. Il contenuto del corso copre i metodi di analisi di processi industriali, inclusi i sistemi di campionamento, analizzatori in tempo reale e l’analisi dei dati con strategie di controllo di processo. Una particolare attenzione è rivolta all’automazione di processi e sistemi analitici, basati su tecniche spettroscopiche, cromatografiche ed elettrochimiche, applicabili per la caratterizzazione in tempo reale del processo di produzione. Al fine di comprendere la qualità del dato e l’influenza di numerosi parametri nel processo industriale, il corso include un’introduzione alla chemiometria di processo, metodi di validazione e algoritmi di controllo.

Lezioni d'aula, seminari, esemplificazione di alcuni dettagli strumentali, dimostrazioni del funzionamento di alcune strumentazioni.

1) Introduzione alla Chimica Analitica Processo. Metodi di misura non invasivi; misure off-line, at-line, on-line e in-line. 2) Campionamento nell'analisi chimica. Strategie di campionamento e di trattamento del campione. Significato di campione rappresentativo e omogeneo: fonti di incertezza. Progettazione di sistemi di campionamento per l’analisi di processo. 3) Qualità nelle misure analitiche. Il rumore strumentale, tipi di rumore e strategie di riduzione. 4) Tecniche cromatografiche on-line. Gas cromatografia (GC) e cromatografia liquida di processo. Applicazioni della GC e GC-MS nell’analisi nell’industria petrolchimica. 5) Spettroscopia UV-Vis, infrarosso e Raman per applicazioni analitiche di processo. Progettazione strumentale e interfacce di campionamento. Applicazioni della spettroscopia infrarossa e Raman nel settore farmaceutico. 6) Potenziometria ed elettrodi a membrana. Transistor ad effetto di campo ionoselettivi (ISFET). Sensori per gas a base di ossidi semiconduttori per il monitoraggio dell’ossigeno. Metodi amperometrici per l’analisi on-line. 7) Sensori chimici. Origini della selettività dei sensori: aspetti termodinamici e cinetici. Immunosensori e sensori basati sul DNA. Biosensori enzimatici. Sensori per il monitoraggio e controllo di bioprocessi. 8) Sensori ottici. Esempi di array di sensori integrati per analisi multiparametrica. 9) Metodi automatizzati d’analisi. Principi dell’analisi in flusso ed esempi di applicazioni. 10) Sistemi di microanalisi. Rassegna dei metodi di miniaturizzazione di strumenti analitici mediante la tecnologia di microfabbricazione. Esempi di applicazioni di tecniche di rilevamento su chip negli studi bioanalitici. 11) Metodi chemiometrici per il controllo di processo e di monitoraggio. Algoritmi di ottimizzazione.

L'esame consiste in un breve saggio scritto, su un argomento scelto dallo studente in chimica analitica di processo, e un esame orale sui temi principali del corso.

Livello di comprensione dei principi strumentali e dei dettagli sperimentali adottati nell'analisi di processo. Conoscenza della terminologia tecnico-scientifica propria della materia.

Bakeev, Katherine A., Process analytical technologyspectroscopic tools and implemented strategies for the chemical and pharmaceutical industriesedited by Katherine A. Bakeev. Chichester: Wiley, 2010 Skoog, Douglas A.; Leary, James J., Principles of instrumental analysisDouglas A. Skoog, James J. Leary. Fort Worth \etc.!: Saunders College publishing, 0

Appunti di lezione.