CHIMICA ANALITICA AMBIENTALE

L’insegnamento di Chimica Analitica Ambientale si inserisce tra le attività formative affini/integrative del corso di laurea in Ingegneria per la Transizione Ecologica. L'insegnamento contribuisce a formare figure professionali con competenze multidisciplinari in grado di intervenire nella prevenzione, nella diagnosi e nella risoluzione operativa di problemi ambientali. Nello specifico, si pone l’obiettivo di costruire conoscenze e competenze sui principi della chimica analitica ambientale, le principali tecniche analitiche per la caratterizzazione chimica delle matrici ambientali, i principi del sistema di gestione della qualità in un laboratorio analitico, gli approcci per la pianificazione e la conduzione di programmi controllo e monitoraggio. L'insegnamento costituisce la naturale continuazione applicativa del corso di Chimica dell'Ambiente (II anno)

Conoscenza e comprensione
Lo studente acquisirà la conoscenza e comprensione dei principi fondamentali e terminologie della chimica analitica applicata all’ambiente, delle tecniche analitiche classiche e strumentali per la caratterizzazione delle matrici ambientali (aria, acqua, suolo, rifiuti), dei concetti di qualità del dato analitico, nonché dei sistemi di gestione della qualità in laboratorio. Comprenderà i fondamenti teorici delle metodologie di campionamento, preparazione del campione e interpretazione dei dati analitici nell’ambito del monitoraggio ambientale.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Lo studente sarà in grado di utilizzare correttamente la terminologia scientifica adatta alle metodologie e strumentazioni analitiche per la caratterizzazione chimica ambientale,; individuare le tecniche analitiche più idonee in funzione della matrice e degli obiettivi dell’indagine; applicare le conoscenze acquisite per progettare e realizzare piani di campionamento; condurre analisi chimiche qualitative e quantitative di matrici ambientali utilizzando tecniche appropriate; interpretare criticamente i dati sperimentali e valutare l’affidabilità dei risultati.

Autonomia di giudizio
Lo studente svilupperà la capacità di analizzare in modo autonomo problemi analitici complessi in ambito ambientale, valutando criticamente i metodi e i risultati. Sarà in grado di scegliere strategie analitiche appropriate in funzione delle esigenze specifiche e dei vincoli normativi.

Abilità comunicative
Lo studente acquisirà la capacità di comunicare con chiarezza, utilizzando una terminologia tecnico-scientifica appropriata, i principi e i risultati relativi all’analisi chimica ambientale, sia in forma scritta (relazioni tecniche, rapporti analitici) sia orale, anche in contesti multidisciplinari.

Capacità di apprendimento
Lo studente svilupperà capacità di apprendere in modo autonomo nuove tecniche e metodologie analitiche, mantenendosi aggiornato sui progressi scientifici e tecnologici nel settore dell’analisi ambientale. Sarà in grado di utilizzare il metodo scientifico per affrontare nuove problematiche analitiche, con un approccio critico e rigoroso.

Conoscenze di base di Chimica Ambientale e matematica.

Generazione e trattamento dei dati analitici: cifre significative; teoria e propagazione degli errori; qualità del dato analitico calibrazione. Richiami all’equilibrio chimico. Metodi di campionamento delle matrici ambientali. Tecniche analitiche: metodi classici di analisi ambientale (gravimetria, titolazioni); tecniche di analisi strumentale: principi di interazione tra radiazione elettromagnetica e materia; spettrometria atomica di assorbimento ed emissione; spettrometria molecolare elettronica e vibrazionale; preparazione del campione: estrazioni con solvente ed estrazioni in fase solida; introduzione alla cromatografia; gascromatografia; cromatografia liquida; elementi di metodi elettroanalitici, potenziometria; cenni di spettrometria di massa. Controllo di qualità in laboratorio analitico: campioni di controllo, bianchi e repliche; validazione, carte di controllo e monitoraggio delle performance analitiche, prove interlaboratorio e circuiti di proficiency testing; gestione dei dati analitici, registri, moduli e tracciabilità delle misure; procedure operative standard (SOP); sistemi di gestione per la qualità e accreditamento. Monitoraggio ambientale: modalità e parametri rilevabili; programmi di monitoraggio ambientale; casi studio applicativi.

Appunti di lezione, slide presentate a lezione, pubblicazioni/casi-studio forniti dal docente.
Christian, Dasgupta, Schug, Chimica analitica, Piccin, 2024
Zhang, Chunlong, Fundamentals of environmental sampling and analysis. Hoboken, N.J: Wiley-Interscience, 2007

La verifica dell'apprendimento avviene mediante una prova orale.
Nell'esame orale verranno testate:
- le conoscenze teoriche sulle tecniche analitiche.
- le conoscenze tecniche nell’impostare la risoluzione di problematiche analitiche.
- le conoscenze teorico-tecniche nel trattamento e nella valutazione di dati analitici.

orale

Griglia di valutazione:
27-30: piena padronanza degli argomenti trattati a lezione; capacità di riorganizzare in autonomia le informazioni acquisite per adattare le strategie analitiche proposte ad applicazioni specifiche; uso della terminologia tecnica appropriata;
23-26: discreta conoscenza degli argomenti trattati a lezione; discreta abilità nell'ordinare le informazioni e presentare efficacemente soluzioni analitiche descritte a lezione; familiarità con la terminologia tecnica;
18-22: conoscenza superficiale degli argomenti trattati a lezione; esposizione orale parzialmente ordinata con necessità di guida a tratti, uso non sempre corretto della terminologia tecnica.
La lode verrà attribuita in presenza di dimostrata capacità di rielaborare in modo personale, originale e critico le soluzioni analitiche proposte nel programma

Lezioni frontali e discussione in aula.

Questo insegnamento tratta argomenti connessi alla macroarea "Capitale naturale e qualità dell'ambiente" e concorre alla realizzazione dei relativi obiettivi ONU dell'Agenda 2030 per lo Sviluppo Sostenibile