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Oggetto:
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Analytical Chemistry for Material Science

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Analytical Chemistry for Material Science

Course ID
MFN1277
Teacher
Prof. Valter Maurino (Lecturer)
Degree course
Scienza dei Materiali [LM-53]
MaMaself
Year
1st year
Teaching period
To be defined
Type
Related or integrative
Credits/Recognition
4
Course disciplinary sector (SSD)
CHIM/01 - analytical chemistry
Delivery
Class Lecture + Lab Practicals
Language
English
Attendance
Obligatory
Type of examination
Oral
Prerequisites
Conoscenze di base di chimica analitica e strumentale.
Knowledge of the fundamentals of analytical and instrumental chemistry
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Sommario del corso

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Course objectives

Il corso si propone di fornire fondamenti ed applicazioni di alcune metodologie analitiche rilevanti nella scienza dei materiali. Le esperienze riguarderanno l'ottimizzazione di metodologie analitiche per l'analisi elementare e composizionale dei materiali.

upload_Coronavirus-2019-nCoV-CDC-23312_without_background.png DIDATTICA ALTERNATIVA: Obiettivi formativi invariati

The course aims to provide fundamentals and applications of some relevant analytical methods in materials science. The experience will deal with the optimization of analytical methods for elemental analysis and compositional materials.

upload_upload_Coronavirus-2019-nCoV-CDC-23312_without_background.png CORONAVIRUS EMERGENCY - REMOTE TEACHING: The objectives of the course are unchanged

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Results of learning outcomes

Capacità di scegliere la metodica analitica adatta (tecnica ed operazioni
preliminari) a seconda dei materiali in analisi e degli obiettivi dell'analisi

upload_upload_Coronavirus-2019-nCoV-CDC-23312_without_background.png EMERGENZA CORONAVIRUS- DIDATTICA ALTERNATIVA: Risultati dell'apprendimento attesi invariati

 

Capability to choose the appropriate analytical method (Technical and
Operations) depending on the materials being analyzed and on the
objectives of the analysis

upload_upload_Coronavirus-2019-nCoV-CDC-23312_without_background.png CORONAVIRUS EMERGENCY - REMOTE TEACHING:The expected learning results of the course are unchanged

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Program

Lezioni. Approfondimenti sulla spettroscopia di emissione atomica con plasma ad accoppiamento induttivo e suo accoppiamento con la spettrometria di massa.

Approfondimenti su tecniche di campionamento e di pre-trattamento e preparazione di un campione per l’analisi.

Metodologie analitiche per la caratterizzazione dimensionale di colloidi e nanoparticelle: cromatografia di esclusione dimensionale, Field Flow Fractionation, diffusione elastica e quasi elastica di luce laser – Spettrometria di massa per l’analisi di materiali: sorgenti ioniche con particolare riguardo alle tecniche di ionizzazione “soft” per l’analisi di composti ad elevato PM, analizzatori di massa e loro caratteristiche. Accoppiamento GC-MS e interfacce per LC-MS. Interpretazione degli spettri di massa. Spettrometria di massa in tandem.

 Esercitazioni di laboratorio. Analisi dei componenti di una lega, previo opportuno attacco e dissoluzione del campione, mediante spettroscopia in assorbimento atomico e spettroscopia di emissione atomica a plasma. Estrazione, identificazione e quantificazione di additivi in materiali polimerici mediante GC-MS e LC-MS, confronto critico delle due tecniche e valutazione dei risultati.

upload_upload_Coronavirus-2019-nCoV-CDC-23312_without_background.png EMERGENZA CORONAVIRUS- DIDATTICA ALTERNATIVA: Programma invariato. La parte laboratoriale verrà svolta in remoto attraverso una dimostrazione su elaborazione dati GC e LC-MS

Lessons. Insights Atomic emission spectroscopy with inductively coupled plasma and its coupling with mass spectrometry. Insights on sampling techniques and pre-treatment and preparation of a sample for analysis.

Analytical methodologies for dimensional characterization of colloids and nanoparticles: exclusion  cromatography, Field Flow Fractionation, laser light scattering (elastic and quasielastic) - Mass Spectrometry for material analysis: ion sources with particular regard to soft ionization for high MW compound analysis, analyzers and their characteristics. GC-MS coupling and Interfaces for LC-MS. Interpretation of mass spectra. Tandem-MS.

Laboratory Activity. Determination of  the composition of a metal  alloy by atomic absorption spectroscopy and ICP-AES, after suitable sample disgregation and dissolution. Extraction, identification and determination of additives in polymeric materials by GC-MS and LC-MS, critical comparison of the two techniques and result evaluation.

upload_upload_Coronavirus-2019-nCoV-CDC-23312_without_background.png CORONAVIRUS EMERGENCY - REMOTE TEACHING: The program of the course is unchanged. The lab will consist of a remote demonstration on the elaboration of GC-MS and LC-MS analysis

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Course delivery

Tipologia Insegnamento

24 ore lezioni e 16 ore laboratorio

 Frequenza

La frequenza alle lezioni non è obbligatoria. La frequenza ai corsi di laboratorio è obbligatoria e non può essere inferiore al 70% delle ore previste.

upload_upload_Coronavirus-2019-nCoV-CDC-23312_without_background.png  EMERGENZA CORONAVIRUS- DIDATTICA ALTERNATIVA: 

Le lezioni frontali sono erogate in modalità a distanza per tutto il periodo di chiusura delle strutture didattiche dell'Università in relazione al DM "#IoRestoaCasa" con:

  • Lezioni tramite piattaforma webex
  • Materiale didattico pubblicato su Campusnet e moodle: reistrazione lezioni;
  • Incontri periodici tramite meeting Webex per discutere il materiale didattico messo a disposizione
  • Il laboratorio non si effettuerà in presenza

Lessons, 24 hours, laboratory, 16 hours

Mandatory only for the laboratory

upload_upload_Coronavirus-2019-nCoV-CDC-23312_without_background.png CORONAVIURS EMERGENCY - REMOTE TEACHING: 

Due to the COVID-19 emergency and in compliance with the relevant dispositions of the Ministry and of the University, frontal lessons are offered in remote teaching mode, for the whole period in which in the University structures will be closed to public access, by means of:

  • Lessons through the webex platform
  • Teaching material published on Campusnet and moodle: recording of the lessons
  • Periodic meetings through Webex to discuss the teaching material provided.

The laboratory part of the course will be delivered in remote mode.

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Learning assessment methods

Esame orale sugli argomenti svolti nelle lezioni e valutazione della relazione redatta dagli studenti sulle esercitazioni di laboratorio

upload_upload_Coronavirus-2019-nCoV-CDC-23312_without_background.png EMERGENZA CORONAVIRUS - ESAMI A DISTANZA: In concomitanza con l'emergenza COVID-19, ed in ottemperanza al decreto rettorale rep. 1097/2020 del 20/03/2020 gli esami si terranno nella seguente modalità:

Esame orale in remoto (webex) sugli argomenti svolti nelle lezioni.

Oral exam on the topics covered in the lessons and evaluation of the report written by the students on laboratory exercises

upload_upload_Coronavirus-2019-nCoV-CDC-23312_without_background.png CORONAVIRUS EMERGENCY - REMOTE EXAMS: In concurrence with the COVID-19 emergency situation, and in compliance with the rectoral decree rep. 1097/2020 of 20/03/2020, the exams will be organized with the following modalities:

Remote oral exams (webex) on the topics covered in the lessons

Modalità dell'esame: orale (per gli studenti italiani sarà possibile sostenere l'esame in lingua italiana). Oral exam

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Support activities

upload_upload_Coronavirus-2019-nCoV-CDC-23312_without_background.png EMERGENZA CORONAVIRUS  - I docenti sono disponibili su appuntamento telematico a discutere e chiarire i concetti spiegati nelle lezioni.

 

upload_upload_Coronavirus-2019-nCoV-CDC-23312_without_background.png CORONAVIURS EMERGENCY - The teachers can be contacted through email to discuss and clarify any concept explained during the lessons.

 

Suggested readings and bibliography

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D. Skoog, J. Leary, Chimica Analitica Strumentale, EdiSES

Mass Spectrometry, Principles and Applications 3rd Ed, Edmond de Hoffmann, Vincent Strooban, 2007, Wiley.   

Dispense fornite dal docente

D. Skoog, J. Leary, Principles of Instrumental Analysis, Saunders College Publishing, Philadelphia, PA,1992.

 Mass Spectrometry, Principles and Applications 3rd Ed, Edmond de Hoffmann, Vincent Strooban, 2007, Wiley

 Material supplied by the teacher

 



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Notes

Le modalità di svolgimento dell'attività didattica potranno subire variazioni in base alle limitazioni imposte dalla crisi sanitaria in corso. In ogni caso è assicurata la modalità a distanza per tutto l'anno accademico.

The methods of carrying out the teaching activity may vary according to the limitations imposed by the current pandemic crisis. In any case, the remote mode is ensured throughout the academic year

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Class scheduleV

Lessons: dal 01/03/2021 to 11/06/2021

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    Last update: 26/02/2021 15:50
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