LABORATORIO DI CHIMICA ANALITICA STRUMENTALE - MOD.2

L’insegnamento di Chimica Analitica Strumentale si inserisce tra le attività formative caratterizzanti del corso di laurea triennale di Chimica e Tecnologie Sostenibili, volte a fornire allo studente la preparazione adeguata per affrontare un problema chimico nelle sue varie articolazioni e con l'uso appropriato del linguaggio tecnico-scientifico corrente.

L'insegnamento si articola in due moduli (definiti Modulo 1 e Modulo 2), ciascuno di essi suddiviso in lezioni di teoria (svolte in aula) e lezioni di laboratorio. Entrambi i moduli hanno obiettivi formativi comuni di seguito enumerati:

1. Fornire conoscenze dei principi generali su cui si basano le tecniche analitiche strumentali più comunemente impiegate nei laboratori di analisi chimica.
2. Fornire le conoscenze sul funzionamento della strumentazione e sulla modalità di lettura dei responsi ottenuti dai diversi tipi di strumenti e la loro correlazione con gli aspetti teorici trattati
3. Sviluppare senso critico che consenta agli studenti di valutare le potenzialità, i vantaggi e i limiti delle diverse tecniche analitiche strumentali studiate
4. Introdurre gli studente alla consapevole valutazione del ruolo dei metodi analitici strumentali nello specifico settore del controllo di qualità di un bene
5. Sviluppare capacità nella valutazione e attendibilità di un dato analitico.
6. Sviluppare manualità e capacità di condurre misure sperimentali in modo autonomo, lavorando sia da soli che in gruppo.
7. Sviluppare capacità di applicare un metodo analitico in coerenza con protocolli già definiti e/o stabiliti da precise norme di legge.
8. Sviluppare abilità nella raccolta, organizzazione e elaborazione dei dati sperimentale e capacità di presentarli in forma scritta e/o grafica , utilizzando l’appropriato linguaggio scientifico.
9. Sviluppare competenze per interpretare e valutare criticamente i risultati sperimentali e verificare la loro congruenza con le leggi teoriche che sono alla base delle tecniche impiegate.

I risultati attesi sono definiti in funzione dei diversi contenuti dei due moduli in cui si articola il corso di Chimica Analitica Strumentale.
1. Conoscenza e comprensione
A) Conoscenza e comprensione pratica degli elementi che compongono gli strumenti di tipo cromatografico sia nell’ambito della gas-cromatografia che della cromatografia liquida ad elevate prestazioni.

2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione
A) Capacità di utilizzare gli strumenti disponibili in laboratorio per ottenere da un determinato metodo analitico le migliori prestazioni strumentali.
B) Saper scegliere, sulla base dei risultati sperimentali, lo strumento più idoneo per eseguire una misura analitica su campioni sintetici (semplici) o reali contenenti singoli o miscele di analiti.

3. Capacità di giudizio
A) Capacità di valutare la qualità dei responsi sperimentali ottenuti dalla diversa strumentazione analitica considerata.
B) Saper individuare, sulla base dei dati sperimentali, responsi strumentali anomali generati dalla componentistica elettronica ed elettrica che costituisce la strumentazione considerata. Ad esempio saper distinguere tra segnale utile (dovuto all’analita) e rumore di fondo (dovuto alla componentistica elettronica ed elettrica). Saper individuare gli effetti legati alla natura della matrice in cui sono presenti gli analiti e separare i segnali relativi.

4. Abilità comunicative
A) Saper riportare con linguaggio appropriato, scientificamente corretto i risultati ottenuti dalla diverse esperienze eseguite in laboratorio.
B) Saper argomentare con coerenza scientifica e in forma scritta il significato del dato analitico ottenuto dalle misure sperimentali.

5. Capacità di apprendimento
A) Sviluppare la capacità di raccogliere i dati ottenuti durante le esperienze pratiche ed elaborarli in modo autonomo.
B) Riportare, con linguaggio scientificamente coerente, leggibile anche ad utenti non esperti, i risultati in una relazione scritta.

Avere raggiunto gli obiettivi formativi di: istituzioni di matematica con esercitazioni 1 e 2; Fisica 2, Chimica analitica, Chimica generale e inorganica, possibilmente (ma non necessariamente) avendo superato l’esame di tali insegnamenti, nonché aver frequentato i relativi moduli delle lezioni frontali.

Per il raggiungimento degli obiettivi formativi e dei risultati di apprendimento attesi, relativamente alla parte teorica svolta in aula, i contenuti sviluppati nel modulo 2, per le classi 1 e 2, sono declinati nel modo seguente.

1. GC : Gascromatografia con detector FID. Messa a punto e controllo dei vari parametri strumentali (flussi di gas, programmata di temperatura, etc); utilizzo del software di gestione dello strumento. Identificazione e determinazione del contenuto di idrocarburi alifatici a basso peso molecolare ed idrocarburi aromatici in acque di scarico, applicando il metodo di quantificazione dello standard interno.
2. HPLC: cromatografia liquida a fase inversa. Controllo delle prestazioni di una colonna cromatografica a fase inversa LC-18. Ottimizzazione della procedura di separazione di analiti variando la composizione della fase mobile, in condizioni sia isocratiche che a gradiente, e il flusso. Controllo qualità e determinazione del contenuto del principio attivo di un farmaco. _
3. IC : Cromatografia a scambio ionico con detector a conducibilità. Determinazione di varie specie ioniche in acque naturali, applicando i metodi di quantificazione della retta di taratura e dell’aggiunta standard.

Come supporto allo studio anche della strumentazione utilizzata in laboratorio, si rimanda ai testi didattici indicati nel syllabus della parte teorica.
Per l’esecuzione dell’esperienze e la madalità di riportare i dati analitici, agli studenti viene fornita una dispensa di laboratorio contenente i dettagli sulla strumentazione impiegata, le procedure analitiche per l’identificazione e quantificazione delle sostanze analizzate, e le modalità di
riportare in forma scritta i risultati ottenuti dalle esperienze di laboratorio.

La verifica dell'apprendimento delle attività didattiche relative all'insegnamento di Laboratorio di Chimica Analitica Strumentale, modulo 2, si effettua tramite la valutazione dei report scritti su ognuna delle esperienze condotte in laboratorio. Il report sarà unico per ogni gruppo e dovrà essere consegnato dopo una settimana dall’esecuzione delle esperienze. Si valuterà la coerenza scientifica nel riportare i dati ottenuti sperimentalmente, l’uso proprio delle unità di misura e delle cifre significative, la capacità di elaborare i dati seguendo i metodi standard di quantificazione (ad esempio la costruzione di rette di calibrazione, utilizzo del metodo dell’aggiunta standard e dello standard interno), l’impiego di metodi statistici semplici per stabilire la significatività del dato analitico.
Alla fine di ogni serie di esperienze, sarà, inoltre condotto un test scritto, singolo per ogni studente, per stabilire il grado di comprensione delle operazioni sperimentali eseguite in laboratorio.

Il voto di laboratorio complessivo sarà il risultato aritmetico dei voti acquisiti nei report e nel test individuale.

L'insegnamento comprende una serie di misure sperimentali con la strumentazione di tipo cromatografico disponibile nei laboratori didattici. Gli studenti lavoreranno in gruppo (3-4 persone per ogni gruppo). Per ogni serie di misure, ai vari gruppi di studenti, saranno preliminarmente illustrati, direttamente in laboratorio, gli strumenti che saranno adoperati. Si daranno informazioni sull’eventuale criticità di esecuzione di alcune operazioni pratiche, sull’uso appropriato dei materiali, anche in relazione alla sicurezza e tossicità dei reagenti chimici impiegati. Si indicheranno le modalità di trasferire i dati strumentali su fogli elettronici per la successiva elaborazione dei dati sperimentali.

La frequenza al corso di laboratorio è obbligatoria ed è ammessa una solo giornata di assenza, comunque da concordare con il docente di riferimento.

Accomodamenti e Servizi di Supporto per studenti con disabilità o con disturbi specifici dell’apprendimento:
Ca’ Foscari applica la Legge Italiana (Legge 17/1999; Legge 170/2010) per i servizi di supporto e di accomodamento disponibili agli studenti con disabilità o con disturbi specifici dell’apprendimento. In caso di disabilità motoria, visiva, dell’udito o altre disabilità (Legge 17/1999) o un disturbo specifico dell’apprendimento (Legge 170/2010) e si necessita di supporto (assistenza in aula, ausili tecnologici per lo svolgimento di esami o esami individualizzati, materiale in formato accessibile, recupero appunti, tutorato specialistico a supporto dello studio, interpreti o altro), si contatti l’ufficio Disabilità e DSA disabilita@unive.it.

scritto e orale