Obiettivi formativi L’utilizzo di strumentazioni con campi magnetici sempre più elevati, i continui progressi nei campi dell’informatica e dell’elettronica, un più approfondito esame della teoria di base, l’uso di sempre più sofisticate sequenze di impulsi sviluppate ad hoc per ottenere specifiche informazioni riguardo ai sistemi esaminati, hanno permesso l’applicazione della spettroscopia di Risonanza Magnetica Nucleare (RMN) a problematiche inerenti lo studio di sistemi complessi ampliandone il campo di utilizzo dall’iniziale ambito chimico-fisico e organico ad ogni possibile settore chimico. L’obiettivo del corso è quello di fornire agli studenti una conoscenza teorica e pratica delle basi fisiche della Risonanza Magnetica Nucleare e specificatamente illustrare le applicazioni ai più moderni sviluppi nel campo della Chimica Analitica. L'obiettivo primario del corso consiste nel fornire agli studenti gli strumenti necessari per analizzare qualitativamente e quantitativamente sistemi complessi e reali come estratti naturali e prodotti industriali. Le principali conoscenze acquisite dagli studenti saranno:
Teoria di base RMN
Modalità di esecuzione ed elaborazione dei moderni esperimenti RMN (sequenze 1D e 2D)
Conoscenza ed applicazione dei parametri RMN in generale e specificatamente alla Chimica Analitica.
Approccio q-RMN
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Obiettivi formativi Il corso è strutturato nell’ottica di fornire una panoramica delle tecniche di base riportate nel programma, illustrandone i concetti teorici ed i principi di funzionamento, nonché le possibili problematiche, con l’obiettivo di:
- indirizzare lo studente alla corretta individuazione della tecnica analitica più idonea;
- fornire le conoscenze per poter ottimizzare le condizioni strumentali, finalizzate all’analisi qualitativa e quantitativa;
- sviluppare la capacità dello studente di adattare il metodo strumentale al diverso problema analitico;
- sviluppare la capacità dello studente di elaborare criticamente i risultati dell’analisi strumentale.
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Obiettivi formativi Gli obiettivi formativi che questo corso intende conseguire includono:
- Apprendimento dei problemi legati al campionamento e alle tecniche di preparazione del campione preliminari all’analisi chimica strumentale.
- Conoscenza approfondita delle principali tecniche estrattive e strumentali separative (cromatografiche, elettroforetiche, in fase supercritica e in frazionamento in campo di flusso).
- Conoscenza dei parametri necessari alla validazione di un metodo analitico.
Al termine del corso, organizzato in lezioni frontali, parallelamente a esercitazioni pratiche di laboratorio, gli studenti saranno in grado di:
- Sviluppare, ottimizzare e validare un metodo analitico per eseguire analisi in tracce di analiti in diverse matrici reali, pianificando la procedura di estrazione, separazione e rivelazione cromatografica
- Interpretare cromatogrammi
- eseguire un’analisi qualitativa e quantitativa con il trattamento statistico dei risultati.
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Obiettivi formativi Il corso si propone di guidare lo studente in un percorso che parte dalle nozioni base della spettrometria di massa per arrivare alle sue più recenti applicazioni in campo analitico e dello studio di biomolecole. Lo studente alla fine del corso dovrà dimostrare di conoscere i principi teorici di base della spettrometria di massa, nonché delle diverse tecniche di ionizzazione e dei principali analizzatori di massa. Dovrà inoltre aver compreso le potenzialità dell’accoppiamento fra le tecniche di cromatografia liquida e gassosa con la spettrometria di massa, nonché della spettrometria di massa tandem, con particolare riferimento alle miscele complesse e agli analiti presenti in tracce. Lo studente dovrà essere in grado di estrapolare e descrivere le informazioni ottenibili da uno spettro di massa.
Dal punto di vista dell’applicazione delle conoscenze apprese, lo studente dovrà acquisire la capacità, posto di fronte a un problema reale, di scegliere la strumentazione più adeguata e le modalità di acquisizione adeguate per l’analisi di campioni biologici, ambientali ed alimentari. Importante è anche la capacità di motivare le possibili strategie analitiche scelte.
Lo studente infine dovrà esser in grado, studiando in modo autonomo, di approfondire specifici argomenti mediante la letteratura scientifica.
Gli obiettivi formativi sono di seguito dettagliati declinandoli secondo i Descrittori di Dublino.
Descrittore di Dublino 1 - Conoscenza e capacità di comprensione
Lo studente alla fine del corso ha acquisito i principi teorici di base della spettrometria di massa, nonché delle diverse tecniche di ionizzazione e dei principali analizzatori di massa. Deve conoscere la teoria della spettrometria di massa tandem e averne comprese le potenzialità di determinazione qualitativa e quantitativa. Deve aver capito l’utilità dell’accoppiamento della spettrometria di massa con tecniche separative o la possibilità di analisi rapide in situ. Deve saper distinguere fra informazioni ottenibili dalla spettrometria di massa a bassa e ad alta risoluzione, nonché avere chiaro il concetto di accuratezza di massa.
Descrittore di Dublino 2 - Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Lo studente deve acquisire la capacità di affrontare una problematica complessa, risolvibile mediante l’applicazione della spettrometria di massa e di massa tandem, ad esempio in ambito di analisi ambientali o alimentari, tenendo conto anche della normativa europea per quanto riguarda i requisiti dei limiti massimi ammessi di una certa sostanza in funzione dei limiti di rivelabilità ottenibili con la tecnica mediante le diverse modalità di acquisizione. Deve essere in grado di selezionare la tecnica di ionizzazione più opportuna in funzione degli analiti target e del campione, proponendo anche l’eventuale accoppiamento della spettrometria di massa con tecniche separative.
Descrittore di Dublino 3 - Autonomia di giudizio
Lo studente deve sviluppare la capacità di valutazione critica riguardo ad una problematica analitica o di ricerca in generale, risolvibile mediante l’applicazione della spettrometria di massa, integrando le conoscenze acquisite durante il ciclo di studi. Tale capacità viene sviluppata nell’ambito di alcuni esempi tratti dalla letteratura scientifica, con particolare riferimento alle miscele complesse di composti, presenti in tracce e/o di struttura incognita, e alle biomolecole (per esempio proteine e peptidi). Importante è anche la capacità di motivare la scelta della strategia analitica.
Descrittore di Dublino 4 - Abilità comunicative
Lo studente deve essere in grado di esprimere sotto forma di relazione scritta od oralmente le conoscenze apprese in modo sintetico, coerente e ben focalizzato, anche avvalendosi di programmi grafici di presentazione, rivolgendosi sia a interlocutori specialisti sia non specialisti.
Descrittore di Dublino 5 - Capacità di apprendimento
Al termine del corso lo studente avrà sviluppato gli strumenti atti a stimolare approfondimenti e collegamenti tra contenuti diversi. Dovrà possedere la capacità di consultare in maniera autonoma la letteratura scientifica nell’ambito della spettrometria di massa, per approfondire sia alcuni aspetti teorici sia, soprattutto, gli aspetti applicativi. Dovrà essere in grado, sempre mediante consultazione della letteratura scientifica, di ricavare le informazioni attinenti alla soluzione di problemi nuovi, nonché di cogliere gli elementi essenziali utili alla contestualizzazione della propria attività professionale.
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Obiettivi formativi L'insegnamento di Chimica e Caratterizzazione dei Materiali Nanostrutturati ha l'obiettivo di fornire conoscenze fondamentali e principi basilari per lo studio dei materiali e della loro struttura a superficiale e di bulk, partendo dalle caratteristiche generali e metodi di caratterizzazione, ed arrivando ai nuovi materiali e nanostrutture di interesse per la chimica analitica. Obiettivo del corso è la correlazione tra struttura chimica e proprietà chimico-fisiche e strutturali, con attenzione alle tematiche più attuali nello studio delle applicazioni dei materiali e nanomateriali. Le lezioni frontali si sviluppano a partire dalla comprensione delle caratteristiche della chimica dei materiali e nanomateriali, delle metodologie per la loro caratterizzazione, loro preparazione e funzionalizzazione per ottenere materiali e nanomateriali di interesse analitico ed applicativo. Le conoscenze acquisite nel presente insegnamento, costituiscono un quadro di riferimento per le competenze successive, intese nel loro significato più ampio.
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Obiettivi formativi - Apprendere i problemi legati al campionamento e alle tecniche di estrazione preliminari all’analisi liquido e gas cromatografica.
- Comprendere e definire i principali parametri necessari alla validazione di un metodo analitico.
Al termine del corso, organizzato in lezioni frontali seguite da esercitazioni pratiche di laboratorio, esercitazioni numeriche in aula e didattica capovolta (flipped teaching), gli studenti saranno in grado di :
- sviluppare sperimentalmente un metodo analitico
- validare un metodo analitico in accordo ai principali protocolli di validazione
- eseguire un’analisi quantitativa LC o GC.
- attuare il trattamento statistico dei risultati.
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Obiettivi formativi l corso ha lo scopo di istruire gli studenti sull’identificazione strutturale di composti organici complessi per via spettrometrica. La prima parte del programma prevede cenni teorici sulle spettrometrie 1H NMR, 13C NMR, EI-MS e IR con particolare attenzione alle relazioni tra morfologia spettrale e struttura molecolare. La seconda parte del corso è dedicata all’analisi comparata di spettri al fine di identificare la struttura di composti organici complessi appartenenti a diverse classi.
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Obiettivi formativi Il corso è finalizzato a fornire agli studenti i principi di base e gli strumenti scientifici per affrontare in modo consapevole le problematiche legate alle risorse, alle merci (in particolare il comparto alimentare), all’impatto con l’ambiente. I cicli produttivi sono visti alla luce della correlazione costo – beneficio, programmandoli nell’ottica del contenimento energetico, del minor inquinamento e del recupero di materia.
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Obiettivi formativi 1) Si presentano agli studenti le problematiche ambientali e l’interazione con la salute e il benessere della popolazione, anche aldilà del mero aspetto chimico-tossicologico (Si prendono in esame anche fattori ambientali di natura fisica o biologica).
2) Vengono pertanto forniti criteri e nozioni multidisciplinari in modo da stimolare una ampia visione dei problemi da esaminare e quindi da avere una visione globale delle problematiche ambientali, iniziando da quelle più rilevanti riscontrabili nel mondo lavorativo.
3) Si stimola la capacità ed autonomia di giudizio dello studente mediante la ricerca e la discussione critica (individuale, ma in confronto con colleghi) di casi documentati ma controversi o oggetto di procedimento giudiziario relativi a problematiche ambientali (parte di esame).
4) Lo studente deve esporre le casistiche oggetto di ricerca/discussione in modo che gli eventuali colleghi partecipino alla discussione in modo attivo e critico.
5) I concetti proposti e sviluppati dovranno essere assimilati dallo studente in modo che nella vita professionale possa affrontare con la giusta metodologia problematiche ambientali – spesso con caratteristiche peculiari - nelle quali sarà coinvolto sempre insieme ad altre figure professionali, con le quali deve essere in grado di dialogare utilmente.
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Obiettivi formativi Il corso, svolto in lezioni frontali, si propone di fornire agli studenti i mezzi concettuali elementari per la valutazione dell'impatto ambientale, per lo studio e la comprensione dei processi chimici ambientali e dell'interazione/evoluzione con/nell'ambiente di eventuali emissioni antropogeniche o naturali, accidentali o intenzionali. Si pone anche l’attenzione sull’esaurimento delle risorse naturali e la carenza idrica.
Descrittore di Dublino 1: al termine del corso lo studente avrà acquisito dei concetti sugli equilibri e sulle dinamiche ambientali, oltre alla conoscenza del comportamento e delle caratteristiche chimiche dei diversi comparti ambientali (aria, acque sotterranee, fiumi, laghi, mari e oceani, suolo) e degli effetti planetari dell’aumento dell’effetto serra e del buco dell’ozono, con apprendimento delle basi dei processi chimici responsabili. Lo studente acquisirà conoscenza sulla chimica dei sistemi aquatici caratterizzata dalla presenza di equilibri multipli e multifase; comprenderà come la speciazione influenzi la pericolosità, gli effetti e la distribuzione di un determinato inquinante. Saranno fatti cenni alle normative comunitarie in materia di controllo degli inquinanti e ai protocolli internazionali mirati a ridurre l’impatto dell’uomo sull’ambiente. Saranno date le basi degli strumenti di analisi e monitoraggio dei principali inquinanti.
Descrittore di Dublino 2: Lo studente avrà la capacità di affrontare la problematica in ambito ambientale sia per quanto riguarda la valutazione delle pressioni ambientali dal punto di vista chimico, lo stato dell'arte nelle tecniche di misura e della normativa, sia per l'evoluzione dei composti chimici nell'ambiente. Acquisirà la capacità di reperire la letteratura scientifica e legislativa inerente a una definita problematica ambientale.
Descrittore di Dublino 3: Lo studente svilupperà la capacità di valutazione critica riguardo ad una problematica di inquinamento ambientale. Possibili contromisure, possibile spiegazione di una variazione di parametri chimico fisici in un dato comparto ambientale legati a inquinamento. Tale capacità viene sviluppata nell’ambito di esempi didattici di alcuni fenomeni ambientali verificatisi nel corso degli anni (eruzione del Monte Pinatubo, intossicazione da metalli pesanti nella Baia di Minamata, Marea Nera nel Golfo del Messico, disastro di Chernobyl, smog riducente di Londra, smog ossidante a Los Angeles ecc.).
Descrittore di Dublino 4: Lo studente acquisisce la capacità di esprimere oralmente o attraverso relazioni tecnico-scientifiche le conoscenze apprese in modo sintetico, coerente e ben focalizzato, anche avvalendosi di programmi grafici di presentazione.
Descrittore di Dublino 5: al termine del corso lo studente ha sviluppato gli strumenti atti a stimolare approfondimenti e collegamenti tra contenuti diversi; capacità di ricavare dalla letteratura scientifica di ambito chimico ambientale le informazioni attinenti alla soluzione di problemi nuovi.
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