Analisi chimico tossicologica 1
A.A. 2022/2023
Obiettivi formativi
L'obiettivo fondamentale del corso è quello di fornire allo studente le conoscenze di base necessarie per comprendere i principali fondamenti dei metodi di analisi quantitativa classica e di una parte di analisi strumentale, al fine di conseguire competenze che costituiscono le basi per la conduzione di analisi applicate a campioni di tipo merceologico. Tali competenze, in termini generali, si possono così indicare:
· Conoscere i problemi connessi al campionamento, al trattamento dei campioni da predisporre alle procedure analitiche, alle interferenze;
· Saper utilizzare le tecniche analitiche più opportune (in relazione a quelle trattate);
· Saper organizzare e realizzare le attività di laboratorio nelle condizioni di sicurezza personale e ambientale.
Gli aspetti teorici di base vengono trattati nel 1° Modulo; nel 2° Modulo vengono svolte le esercitazioni di laboratorio.
· Conoscere i problemi connessi al campionamento, al trattamento dei campioni da predisporre alle procedure analitiche, alle interferenze;
· Saper utilizzare le tecniche analitiche più opportune (in relazione a quelle trattate);
· Saper organizzare e realizzare le attività di laboratorio nelle condizioni di sicurezza personale e ambientale.
Gli aspetti teorici di base vengono trattati nel 1° Modulo; nel 2° Modulo vengono svolte le esercitazioni di laboratorio.
Risultati apprendimento attesi
Lo studente sarà in grado di discutere criticamente le più comuni tecniche analitiche quantitative, compresi i metodi sia classici che strumentali. Acquisirà inoltre le conoscenze e le competenze necessarie per:
· risolvere i problemi associati al campionamento e al trattamento dei campioni
· selezionare tecniche analitiche adeguate per risolvere un determinato problema analitico
· descrivere una procedura analitica e riportare correttamente un risultato analitico
· organizzare e svolgere attività di laboratorio seguendo elevati standard di qualità e sicurezza.
· risolvere i problemi associati al campionamento e al trattamento dei campioni
· selezionare tecniche analitiche adeguate per risolvere un determinato problema analitico
· descrivere una procedura analitica e riportare correttamente un risultato analitico
· organizzare e svolgere attività di laboratorio seguendo elevati standard di qualità e sicurezza.
Periodo: Secondo semestre
Modalità di valutazione: Esame
Giudizio di valutazione: voto verbalizzato in trentesimi
Corso singolo
Questo insegnamento non può essere seguito come corso singolo. Puoi trovare gli insegnamenti disponibili consultando il catalogo corsi singoli.
Programma e organizzazione didattica
Edizione unica
Responsabile
Periodo
Secondo semestre
Programma
UNITA' DIDATTICA 1:
INTRODUZIONE AL CORSO· Ripasso delle conoscenze stechiometriche di base utili nell'analisi chimica · Il processo analitico come sequenza decisionale · Classificazione dei metodi di analisi
TEORIA ELEMENTARE DELLA MISURA ED ELABORAZIONE DATI· Significato e classificazione degli errori sperimentali· Trattamento dei dati analitici o Espressione dell'incertezza di una singola misura- Parametri utili per definire l'incertezza del risultato- Cifre significative o Espressione del risultato di una serie di misure- Test Q per dati sospetti - Indicatori di posizione - Distribuzione gaussiana dell'errore - Indicatori di dispersione delle misure o Propagazione dell'incertezza in sequenze di calcolo Metodi classici di analisi chimica
FASI CHE PRECEDONO LA DETERMINAZIONE DELL'ANALITA· Campionamento · Operazioni analitiche preliminari · Preparazione del campione
ANALISI VOLUMETRICA· La tecnica dell'analisi volumetrica· Classificazione · Preparazione delle soluzioni e modalità di esecuzione delle analisi · Fonti di errore · Modalità di esecuzione dei calcoli
ANALISI GRAVIMETRICA· La tecnica dell'analisi gravimetrica· Classificazione · Preparazione delle soluzioni e modalità di esecuzione delle analisi · Fonti di errore · Modalità di esecuzione dei calcoli
TITOLAZIONI REDOX· Potere ossidante e riducente degli agenti titolanti · Indicatori redox, complesso amido-iodio· Curve di titolazione· Regolazione dello stato di ossidazione dell'analita· Agenti titolanti · Esempi di calcolo
TITOLAZIONI ACIDO-BASE· Applicazione degli equilibri acido-base e condizioni per eseguire una titolazione · Indicatori acido-base · Curve di titolazione di acidi (o basi) monoprotici e poliprotici · Curve di titolazione di miscele di acidi (o basi) · Esempi di calcolo
TITOLAZIONI COMPLESSOMETRICHE· Composti di coordinazione · Condizioni per eseguire una titolazione complessometrica· Metodi di titolazione con EDTA· Mascheramento di ioni metallici e demascheramento · Esempi di calcolo
TITOLAZIONI DI PRECIPITAZIONE· Reazioni di precipitazione e condizioni per eseguire una titolazione · Principali metodi di titolazione in Argentometria · Esempi di calcolo
METODI OTTICI· Radiazioni elettromagnetiche · Energia delle molecole e degli atomi· Interazioni tra radiazioni elettromagnetiche e materia, colore· Tecniche ottiche di analisi, spettroscopia di assorbimento e di emissione
SPETTROFOTOMETRIA UV/VISIBILE· Assorbimento di radiazioni nell'UV/Visibile· Legge di Beer, deviazioni· Strumentazione: schema a blocchi di uno spettrofotometro UV-VIS, tipi di strumento · Analisi qualitativa (cenni)· Analisi quantitativa, scelta della lunghezza d'onda per misure di assorbanza
SPETTROFOTOMETRIA DI ASSORBIMENTO ATOMICO· Assorbimento atomico delle radiazioni elettromagnetiche· Strumentazione: schema a blocchi di uno spettrofotometro AA, tipi di strumento· Analisi quantitativa
SPETTROFOTOMETRIA DI EMISSIONE ATOMICA· Emissione a fiamma (cenni)· Spettrofotometria ad emissione di plasma: principi generali, schema a blocchi dello strumento, funzionamento dello spettrofotometro ICP, ICP-OES, ICP-MS
METODI CROMATOGRAFICI· Principi generali della separazione cromatografica e meccanismi di separazione· Classificazione delle tecniche cromatografiche· Grandezze, equazioni e parametri fondamentali: Teoria dei piatti, Teoria delle velocità, Equazione di Van Deemter, selettività, efficienza, risoluzione, asimmetria dei picchi, capacità CROMATOGRAFIA PLANARE (TLC)· Principi generali e prestazioni, tecnica operativa CROMATOGRAFIA SU COLONNA A BASSA PRESSIONE, HPLC, GC. Principi generali e prestazioni, tecnica operativa (cenni)
UNITA' DIDATTICA 2:
INTRODUZIONE AL LABORATORIO: Sicurezza in laboratorio, DPC, DPI; etichettatura delle sostanze chimiche; pittogrammi di pericolo, frasi di rischio; Preparazione della relazione tecnica di laboratorio; Misure di massa e di volume; Vetreria ed altri strumenti in uso nei laboratori di analisi; Operazioni fondamentali in un laboratorio di analisi; Utilizzo di fogli di calcolo per l'analisi dei dati
ANALISI VOLUMETRICHE: Introduzione alle titolazioni; metodi di individuazione del punto finale; Titolazioni acido-base: titolazione dell'acido acetico; titolazione dei carbonati; Titolazioni complessometriche: determinazione della durezza dell'acqua; Titolazioni di precipitazione: titolazioni argentometrica dei cloruri; Titolazioni di ossidoriduzione: titolazione permanganatometrica del ferro; titolazioni della vitamina C basate sullo iodio; Esempi ed esercizi per lo svolgimento dei calcoli
ANALISI GRAVIMETRICA: Introduzione; Determinazione gravimetrica dei solfati nell'acqua; Esempi ed esercizi per lo svolgimento dei calcoli
ANALISI SPETTROFOTOMETRICA: Introduzione; metodi di calibrazione; Determinazione spettrofotometrica dei nitriti; Esempi ed esercizi per lo svolgimento dei calcoli
CROMATOGRAFIA SU STRATO SOTTILE: Introduzione; Analisi qualitativa dei principi attivi contenuti in una compressa medicinale; Esempi ed esercizi per lo svolgimento dei calcoli
TRATTAMENTO STATISTICO DEI RISULTATI: Richiami di teoria; Trattamento statistico di misure di volume o di massa eseguite con metodi differenti
INTRODUZIONE AL CORSO· Ripasso delle conoscenze stechiometriche di base utili nell'analisi chimica · Il processo analitico come sequenza decisionale · Classificazione dei metodi di analisi
TEORIA ELEMENTARE DELLA MISURA ED ELABORAZIONE DATI· Significato e classificazione degli errori sperimentali· Trattamento dei dati analitici o Espressione dell'incertezza di una singola misura- Parametri utili per definire l'incertezza del risultato- Cifre significative o Espressione del risultato di una serie di misure- Test Q per dati sospetti - Indicatori di posizione - Distribuzione gaussiana dell'errore - Indicatori di dispersione delle misure o Propagazione dell'incertezza in sequenze di calcolo Metodi classici di analisi chimica
FASI CHE PRECEDONO LA DETERMINAZIONE DELL'ANALITA· Campionamento · Operazioni analitiche preliminari · Preparazione del campione
ANALISI VOLUMETRICA· La tecnica dell'analisi volumetrica· Classificazione · Preparazione delle soluzioni e modalità di esecuzione delle analisi · Fonti di errore · Modalità di esecuzione dei calcoli
ANALISI GRAVIMETRICA· La tecnica dell'analisi gravimetrica· Classificazione · Preparazione delle soluzioni e modalità di esecuzione delle analisi · Fonti di errore · Modalità di esecuzione dei calcoli
TITOLAZIONI REDOX· Potere ossidante e riducente degli agenti titolanti · Indicatori redox, complesso amido-iodio· Curve di titolazione· Regolazione dello stato di ossidazione dell'analita· Agenti titolanti · Esempi di calcolo
TITOLAZIONI ACIDO-BASE· Applicazione degli equilibri acido-base e condizioni per eseguire una titolazione · Indicatori acido-base · Curve di titolazione di acidi (o basi) monoprotici e poliprotici · Curve di titolazione di miscele di acidi (o basi) · Esempi di calcolo
TITOLAZIONI COMPLESSOMETRICHE· Composti di coordinazione · Condizioni per eseguire una titolazione complessometrica· Metodi di titolazione con EDTA· Mascheramento di ioni metallici e demascheramento · Esempi di calcolo
TITOLAZIONI DI PRECIPITAZIONE· Reazioni di precipitazione e condizioni per eseguire una titolazione · Principali metodi di titolazione in Argentometria · Esempi di calcolo
METODI OTTICI· Radiazioni elettromagnetiche · Energia delle molecole e degli atomi· Interazioni tra radiazioni elettromagnetiche e materia, colore· Tecniche ottiche di analisi, spettroscopia di assorbimento e di emissione
SPETTROFOTOMETRIA UV/VISIBILE· Assorbimento di radiazioni nell'UV/Visibile· Legge di Beer, deviazioni· Strumentazione: schema a blocchi di uno spettrofotometro UV-VIS, tipi di strumento · Analisi qualitativa (cenni)· Analisi quantitativa, scelta della lunghezza d'onda per misure di assorbanza
SPETTROFOTOMETRIA DI ASSORBIMENTO ATOMICO· Assorbimento atomico delle radiazioni elettromagnetiche· Strumentazione: schema a blocchi di uno spettrofotometro AA, tipi di strumento· Analisi quantitativa
SPETTROFOTOMETRIA DI EMISSIONE ATOMICA· Emissione a fiamma (cenni)· Spettrofotometria ad emissione di plasma: principi generali, schema a blocchi dello strumento, funzionamento dello spettrofotometro ICP, ICP-OES, ICP-MS
METODI CROMATOGRAFICI· Principi generali della separazione cromatografica e meccanismi di separazione· Classificazione delle tecniche cromatografiche· Grandezze, equazioni e parametri fondamentali: Teoria dei piatti, Teoria delle velocità, Equazione di Van Deemter, selettività, efficienza, risoluzione, asimmetria dei picchi, capacità CROMATOGRAFIA PLANARE (TLC)· Principi generali e prestazioni, tecnica operativa CROMATOGRAFIA SU COLONNA A BASSA PRESSIONE, HPLC, GC. Principi generali e prestazioni, tecnica operativa (cenni)
UNITA' DIDATTICA 2:
INTRODUZIONE AL LABORATORIO: Sicurezza in laboratorio, DPC, DPI; etichettatura delle sostanze chimiche; pittogrammi di pericolo, frasi di rischio; Preparazione della relazione tecnica di laboratorio; Misure di massa e di volume; Vetreria ed altri strumenti in uso nei laboratori di analisi; Operazioni fondamentali in un laboratorio di analisi; Utilizzo di fogli di calcolo per l'analisi dei dati
ANALISI VOLUMETRICHE: Introduzione alle titolazioni; metodi di individuazione del punto finale; Titolazioni acido-base: titolazione dell'acido acetico; titolazione dei carbonati; Titolazioni complessometriche: determinazione della durezza dell'acqua; Titolazioni di precipitazione: titolazioni argentometrica dei cloruri; Titolazioni di ossidoriduzione: titolazione permanganatometrica del ferro; titolazioni della vitamina C basate sullo iodio; Esempi ed esercizi per lo svolgimento dei calcoli
ANALISI GRAVIMETRICA: Introduzione; Determinazione gravimetrica dei solfati nell'acqua; Esempi ed esercizi per lo svolgimento dei calcoli
ANALISI SPETTROFOTOMETRICA: Introduzione; metodi di calibrazione; Determinazione spettrofotometrica dei nitriti; Esempi ed esercizi per lo svolgimento dei calcoli
CROMATOGRAFIA SU STRATO SOTTILE: Introduzione; Analisi qualitativa dei principi attivi contenuti in una compressa medicinale; Esempi ed esercizi per lo svolgimento dei calcoli
TRATTAMENTO STATISTICO DEI RISULTATI: Richiami di teoria; Trattamento statistico di misure di volume o di massa eseguite con metodi differenti
Prerequisiti
Conoscenze di base di chimica generale e di chimica analitica.
Metodi didattici
Unità Didattica 1: Lezioni frontali: 48 ore (6 CFU)
Unità Didattica 2: Esercitazioni di laboratorio a posto singolo: 64 ore (4 CFU); esercitazioni in aula: 16 ore (1 CFU)
Unità Didattica 2: Esercitazioni di laboratorio a posto singolo: 64 ore (4 CFU); esercitazioni in aula: 16 ore (1 CFU)
Materiale di riferimento
Le slide delle lezioni e delle esercitazioni di laboratorio sono disponibili sul sito ARIEL del corso.
Testi consigliati:
C. Rubino, I. Venzaghi, R. Cozzi - Le basi dell'analisi chimica (Teoria) Ed. Zanichelli, 2012
C. Rubino, I. Venzaghi, R. Cozzi - Le basi dell'analisi chimica (Laboratorio) Ed. Zanichelli, 2012
R. Cozzi, P. Protti, T. Ruaro - Elementi di analisi chimica strumentale - Ed. Zanichelli, 2013
D. C. Harris - Chimica analitica quantitativa (seconda edizione italiana) Ed. Zanichelli, 2005
Testi consigliati:
C. Rubino, I. Venzaghi, R. Cozzi - Le basi dell'analisi chimica (Teoria) Ed. Zanichelli, 2012
C. Rubino, I. Venzaghi, R. Cozzi - Le basi dell'analisi chimica (Laboratorio) Ed. Zanichelli, 2012
R. Cozzi, P. Protti, T. Ruaro - Elementi di analisi chimica strumentale - Ed. Zanichelli, 2013
D. C. Harris - Chimica analitica quantitativa (seconda edizione italiana) Ed. Zanichelli, 2005
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
L'esame del corso di Analisi Chimico Tossicologica I consisterà in una prova orale (un'ora circa). Verranno verificate le conoscenze di stechiometria di base e di teoria della misura (2 domande o esercizi). Si accerterà inoltre la conoscenza degli argomenti teorici trattati nel corso e delle metodiche analitiche utilizzate nelle esercitazioni di laboratorio (2-3 domande).
CHIM/08 - CHIMICA FARMACEUTICA - CFU: 11
Esercitazioni: 16 ore
Esercitazioni di laboratorio a posto singolo: 64 ore
Lezioni: 48 ore
Esercitazioni di laboratorio a posto singolo: 64 ore
Lezioni: 48 ore
Docenti:
Beretta Giangiacomo, Nasti Rita, Pinto Andrea
Docente/i
Ricevimento:
previo appuntamento
Via Mangiagalli 25 - primo piano - locale 1066