Presentazione

Organizzazione della Didattica

DM270
CHIMICA INDUSTRIALE ORD. 2015


6

Corsi comuni

 

Frontali Esercizi Laboratorio Studio Individuale
ORE: 36 0 18 105

Periodo

AnnoPeriodo
I anno2 semestre

Frequenza

Obbligatoria

Erogazione

Convenzionale

Lingua

Italiano

Calendario Attività Didattiche

InizioFine
26/02/201801/06/2018

Tipologia

TipologiaAmbitoSSDCFU
caratterizzanteDiscipline chimicheCHIM/026


Responsabile Insegnamento

ResponsabileSSDStruttura
Prof. AHMED ISSE ABDIRISAKCHIM/02Dipartimento di Scienze Chimiche

Altri Docenti

Non previsti.

Attività di Supporto alla Didattica

Non previste.

Bollettino

Chimica fisica 1, Chimica fisica industriale e Laboratorio di chimica fisica.

Dopo aver fornito i concetti base di natura termodinamica e cinetica dell’elettrochimica, ed analizzati i principali fenomeni di trasporto di materia e le loro applicazioni in campo elettrochimico, l’insegnamento si propone di fornire un’adeguata conoscenza degli aspetti applicativi della stessa, con particolare riferimento alla conversione di energia elettrica in energia chimica, e viceversa, agli aspetti cinetici che caratterizzano i processi elettrochimici, ai fenomeni di corrosione, al loro controllo ed alla relativa prevenzione, nonchè ad alcuni argomenti di interesse industriale, approfondendo alcuni aspetti della termodinamica e della cinetica dei processi elettrodici mediante l’ausilio di esperienze di laboratorio.

Lezioni frontali effettuate mediante proiezione di diapositive ed esperienze di laboratorio.

Ricapitolazione dei concetti di termodinamica relativi a celle galvaniche e celle di elettrolisi, reazioni di cella ed elettrodiche, lavoro elettrico e bilancio di energia, forza elettromotrice di una cella galvanica, equazione di Nernst, potenziale elettrodico, serie elettrochimica. Pile, accumulatori e celle di elettrolisi: bilancio di lavoro e calore. Generatori elettrochimici primari e secondari. Curve di carica e scarica. Pile e accumulatori commerciali più comuni. Celle a combustibile. Interfaccia metallo-metallo e metallo-soluzione; doppio strato elettrico. Interfaccia soluzione-soluzione e potenziale interliquido. Cella galvanica e circuito equivalente. Sistemi elettrochimici non in equilibrio. Curve corrente-potenziale. Polarizzazione e sovratensione. Sovratensione di barriera; cinetica del trasferimento di carica all’elettrodo; coefficiente di trasferimento; corrente di scambio; equazione corrente-sovratensione; equazione di Butler-Volmer; casi particolari per basse e alte sovratensioni; equazione di Tafel. Meccanismi di trasporto di materia e leggi fondamentali che lo governano; diffusione, leggi di Fick e loro applicazioni in elettrochimica. Sovratensione di diffusione; caso stazionario e modello dello strato di diffusione di Nernst; curve corrente-potenziale; corrente limite di diffusione. Controlllo misto trasferimento elettronico-diffusione. Techniche elettrochimiche a potenziale controllato: cronoamperometria; voltammetria a scansione lineare e ciclica; sistemi reversibili, quasi-reversibili e irreversibili; cenni su effetto di reazioni chimiche; Elettrodo rotante; equazione di Levich. Cenni su cinetica elettrodica per reazioni a più stadi. Processo di evoluzione di idrogeno; curva “a vulcano”. Rame elettrolitico; processo cloro-soda; processo Hall-Herault. Generalità della corrosione. Tipi di corrosione. Natura elettrochimica dei fenomeni di corrosione. Diagrammi di stabilità di Pourbaix; curve di equilibrio e aree di prevalenza delle specie. Cinetica dei processi di corrosione. Curve caratteristiche anodiche e catodiche. Diagrammi di Evans. Passivazione; corrosione e comportamento attivo/passivo. Protezione catodica e anodica. Anodi sacrificali. Verranno inoltre condotte alcune esperienze di laboratorio sui seguenti argomenti: processi di scarica e ricarica di accumulatori; cinetica dei processi di trasferimento elettronico; trasporto di materia nei processi elettrodici.

Analisi e discussione delle relazioni relative alle esperienze svolte in laboratorio ed esame orale sulla parte teorica.

La valutazione si baserà sulla comprensione degli argomenti svolti. Si terrà conto anche della relazione sull'attività di laboratorio.

A. J. Bard; L. R. Faulkner, Electrochemical Methods: Fundamentals and Applications. New York: Wiley & Sons, 2001 G. Bianchi; F. Mazza, Corrosione e protezione dei metalli. Milano: Masson, 1979 C. H. Hamann, A. Hamnett, W. Vielstich, Electrochemistry. Weinheim: Wiley-VCH, 1998

Saranno messe a disposizione dispense e materiale didattico illustrativo relativo alle lezioni svolte in aula ed alle esperienze di laboratorio.