Docente
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PETRUCCI ELISABETTA
(programma)
◪ Le acque naturali: struttura e proprietà chimiche (legame idrogeno, densità, potere solvente, momento dipolare). Ciclo idrologico, passaggi di stato, diagrammi di stato. Impieghi delle acque. Impieghi e requisiti delle acque per uso agricolo, industriale (acque per circuiti di raffreddamento, di riscaldamento e per produzione di vapore). Impieghi e requisiti delle acque per uso civile. Acque destinate al consumo umano: parametri chimici, fisici e microbiologici). Le acque in bottiglia. Moli e peso molecolare. Equivalente e peso equivalente. Le soluzioni. Concentrazione ed attività. Dissociazione. Equilibrio chimico: la legge di azione di massa. Caratteristiche delle acque: torbidità, colore, conducibilità elettrica, residuo fisso. Solidi totali, sospesi, disciolti. Solubilità e prodotto di solubilità. Acidi e basi, pH (acidi e basi, forti e deboli). Idrolisi dei Sali e pH dei sali. Soluzioni tampone. Durezza totale, permanente e temporanea. Forza ionica coefficienti di attività. Titolazioni: esempio di titolazione di un acido forte, di un acido debole, di un acido poliprotico, di una base poliprotica debole. Alcalinitàed acidità: definizione ed unità di misura. Gas disciolti nelle acque. Distribuzione delle specie alcaline. Carattere aggressivo ed incrostante delle acque. Stabilità: indice di Langelier e di Ryznar. Rimozione di inquinanti specifici.
I trattamenti delle acque naturali: neutralizzazione, condizionamento chimico, stabilizzazione, addolcimento (chimico -metodo calce-soda, metodo fosfati- e per scambio ionico) e cenni di disinfezione.
Deferrizzazione e desilicazione.
Esercitazioni numeriche su pH, durezza, alcalinità e potere incrostante o aggressivo.
Esercitazioni di laboratorio:
1. Determinazione del contenuto di durezza ed alcalinità di un’acqua
2. Caratterizzazione di un’acqua minerale tramite misure potenziometriche e cromatografiche
3. Disinfezione chimica ed elettrochimica
◪ I leganti: calce e gesso (Produzione, messa in opera, presa e indurimento, caratteristiche meccaniche. Impieghi e requisiti. Durabilità.) Il cemento: produzione e cottura. Composizione del clinker. Idratazione, presa e indurimento del cemento. Calore di idratazione, porosità, falsa presa. Prove fisiche sul cemento. Prove chimiche e meccaniche sul cemento. Tipi di cemento: caratteristiche, requisiti, usi.
Esercitazioni numeriche applicazione del metodo di Bogue
◪Il calcestruzzo: proprietà requisiti, produzione, messa in posa, stagionatura. Acqua, aggregati, additivi, aggiunte. Lavorabilità. Esempio di mix design. Segregazione, bleeding e ritiro. Controlli sul calcestruzzo indurito. Proprietà meccaniche del calcestruzzo. Durabilità. Tipi di calcestruzzo.
Esercitazioni numeriche esempio di mix design
◪ I combustibili: reazioni di combustione (bilanciamento e rendimento). Il potere calorifico, aria teorica ed effettiva, volume e composizione dei fumi. La temperatura teorica di combustione, la temperatura di accensione spontanea, i limiti di infiammabilità. Classificazione dei combustibili. Combustibili solidi (combustibili fossili e legno), Combustibili liquidi (petrolio, benzine, cherosene, gasolio, numero di ottano e numero di cetano), Combustibili gassosi: classificazione, composizione, caratteristiche e sostenibilità.
Esercitazioni numeriche sulla combustione (stechiometria e rendimento, potere calorifico inferiore e superiore, aria teorica e temperatura teorica).
◪ Materiali e ambiente Ciclo di vita dei materiali (recupero, riutilizzo, riciclo). Impatto derivante dalla produzione di materiali. Sostenibilità dei materiali. I materiali e l’economia circolare. Materiali sostenibili tradizionali (il legno) e innovativi. Rilascio di sostanze pericolose dai materiali: esempi di indoor air pollution.
◪ W.D. Callister, D.G. Rethwisch- Materiali per l'Ingegneria Civile e Industriale- Edises
o in alternativa
◪ W.F. Smith, J. Hashemi – Scienza e tecnologia dei materiali - McGraw-Hill
◪ Dispense
◪ Eserciziari
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