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1022399 -
CHIMICA INDUSTRIALE II
(obiettivi)
Lo studente sarà guidato alla comprensione dei principali processi dell'industria petrolchimica e di altri combustibili fossili (carbone e gas naturale). In particolare acquisirà conoscenze di carattere chimico, chimico fisico e tecnologico sui processi industriali più importanti nell’industria petrolchimica per ottenere i principali prodotti commerciali quali benzina per autotrazione, gasolio, GPL, cherosene, gas di sintesi, olefine, molecole aromatiche. Gli argomenti verranno affrontati tenendo sempre in considerazione gli aspetti economici ed ambientali dei processi.
Lo studente svilupperà capacità critiche e di giudizio attraverso la discussione in aula, stimolata da domande del docente, degli argomenti trattati nel corso delle lezioni frontali .
Tali obiettivi saranno raggiunti per mezzo di lezioni frontali in aula adiuvate dalla visione di video e dalla lettura di report internazionali aggiornati riguardanti la petrolchimica ed i combustibili fossili in generale.
Alla fine del corso lo studente avrà acquisito tutti gli elementi necessari ad affrontare, in collaborazione con le altre professionalità del settore, gli aspetti che riguardano il funzionamento degli impianti di un’industria petrolchimica e la messa a punto di nuovi processi.
La capacità di comunicare quanto si è appreso verrà valutata attraverso l’esame orale.
Alla fine del corso e dopo aver sostenuto l’esame lo studente avrà acquisito la capacità di proseguire lo studio con un ampio grado di autonomina su qualunque argomento, anche avanzato, che riguardi la produzione industriale di molecole idrocarburiche e più in generale la chimica organica industriale.
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MASCI GIANCARLO
( programma)
1 CFU
Petrolio e Industria Petrolchimica: elementi introduttivi. Storia della petrolchimica.
Il petrolio: origine, localizzazione, individuazione dei giacimenti, riserve, costi, composizione, impieghi. Estrazione del petrolio.
1 CFU
Carbone: origine, tipi di carbone, impieghi (combustibile/elettricità, preparazione del coke, gassificazione, altri prodotti chimici). Gassificazione. Tipi di gassificatori: letto mobile, letto fluido, letto trascinato (flusso secco e slurry). Gassificatore Lurgi, HWT, SCGP, E-Gas, ECUST, CWS. Dati sulla diffusioe e sviluppo dei gassificatori nel mondo.
Gas naturale: origine, problemi di trasporto, rigassificazione, impieghi.
1 CFU
Pretrattamenti del petrolio: dissalazione. Schema di una raffineria. Distillazione del petrolio: prodotti ottenibili dalla distillazione. Principi degli equilibri liquido-vapore. Diagramma TBP. Densità del petrolio (grado API). Distillazione atmosferica (topping): colonne tray, piatti, vaporizzazione flash, strippers, rese di distillazione. Distillazione sotto vuoto: colonna di frazionamento, tipi di impianti.
Desolforazione del petrolio. Idrodesolforazione: scopo, catalizzatori, processi. Desolforazione: processo Merox. Rimozione di H2S: processo alle ammine. Conversione di H2S in zolfo: processo Clauss.
1 CFU
Trattamenti post distillazione: miglioramento della qualità delle frazioni ottenute, trasformazione in nuovi prodotti.
Cracking termico: principi di termodinamica applicata alla petrolchimica, diagramma di Francis, scopi del cracking termico, reazioni, condizioni di processo.
Visbreaking: residuo di distillazione (asfalteni, resine, oli), scopo del visbreaking, condizioni di processo. Tipi di impianto: solo forno, forno + soaker.
Delayed cooking.
1 CFU
Definizione di benzine per autotrazione, numero di ottano, RON, MON, PON.
Cracking catalitico. Meccanismo di reazione, confronto con cracking termico, termodinamica. Variabili operative (temperatura e pressione). Catalizzatori. Zeoliti: struttura, proprietà chimico fisiche, porosità, acidità, stabilità termica, selettività (reagenti, prodotti, stato di transizione), preparazione. Processi a letto fisso, problema del coke, rigenerazione del catalizzatore, processo a letto fluido (FCC), reattore riser.
1 CFU
Hydrocracking: scopi, alimentazioni, prodotti, versatilità. Parametri di processo. Architetture dell’impianto (flow charts). Meccanismo di reazione. Catalizzatori. Mild hydrocracking, Hydrocracking A.P., Deparaffinizzazione gasolio (dewaxing).
Reforming: Reazioni, catalizzatori, parametri di processo (temperatura, pressione, alimentazione). Termodinamica. Processi: Semi-rigenerativo a letto fisso (platforming), ciclico, rigenerazione continua.
1 CFU
Produzione di BTX. Separazione BTX: distillazioni, estrazione con solfolano. Separazione di para e meta xilene: cristallizazione ed adsorbimento (Processo Parex). Processo Tatoray, THDA, HDA, Isomar.
Steam cracking: principali olefine, impieghi. Reazioni, termodinamica, diagramma di Francis. Reattori, parametri di processo. Separazione dei prodotti: distillazioni C1-C3, separazione dei C4 (furfurolo, distillazione estrattiva).
1 CFU
Alchilazione: principali prodotti di alchilazione, alimentazione, reattore di tipo Stratco
Isomerizzazione: Isomerizzazione delle n-paraffine leggere a isoparaffine (paraffine ramificate), catalizzatori bifunzionali, parametri di processo.
Gas di Sintesi: importanza industriale, impieghi. Processi: steam reforming e ossidazione parziale di idrocarburi. Principali reazioni coinvolte. Effetto di pressione, temperatura, rapporto vapore/carica. Purificazione della carica, pre-reformer, steam reformer, reformer secondario, conversione del CO (shift conversion). Reattori adiabatici, reattori tubolari. Auto thermal reformer (ATR). Gas di sintesi per ammoniaca. Ossidazione parziale. (Muhammad et al., 2011)Conversione del CO. Purificazione dell’idrogeno: pressure swing adsorption.
1 CFU
Principi della spettroscopia FT-IR e strumentazione: Esercitazione numerica in aula sulla determinazione del numero di ottano di una benzina per autotrazione tramite FT-IR.
 - Enciclopedia degli Idrocarburi – Treccani –ENI (2009) (singoli argomenti indicati dal docente)
- Guida allo studio dei processi di raffinazione e petrolchimici - C.Giavarini - Ed. Sci. Siderea, 2008.
- Principi della chimica Industriale - Pasquon, G. Guerreri, G. Natta, G. Pregaglia, P. Centola - CittàStudiEdizioni
- Industrial Organic chemistry, 4° Edition K. Weissermel, H.-J. Arpe Wiley-VCH
- Dispense distribuite a lezione
(Date degli appelli d'esame)
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CHIM/04
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Attività formative caratterizzanti
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ITA |
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1022362 -
PROCESSI E IMPIANTI I
(obiettivi)
Il corso concorre al raggiungimento degli obiettivi formativi di cui al Manifesto degli Studi della Laurea Triennale in Chimica Industriale.
In particolare, il corso ha l’obiettivo di fornire agli studenti le conoscenze di base relative ai fenomeni di trasporto di calore, materia e quantità di moto allo scopo di:
a) selezionare le operazioni di separazione/purificazione di correnti materiali sulla base delle proprie caratteristiche chimico-fisiche;
b) dimensionare le apparecchiature nelle quali effettuare operazioni unitarie di separazione basate su proprietà termodinamiche;
c) dimensionare le apparecchiature nelle quali realizzare lo scambio termico;
d) applicare un approccio cinetico o per stadi di equilibrio nella progettazione delle apparecchiature dove realizzare operazioni unitarie di natura fisica.
Studenti e studentesse che abbiano superato l’esame avranno conosciuto e compreso (descrittore 1: conoscenze acquisite)
• Fondamenti sui fenomeni di trasporto di calore, materia e quantità di moto
• Fondamenti e principali tipologie di operazioni unitarie di separazione basate su proprietà termodinamiche
• Fondamenti delle operazioni unitarie di scambio di calore
• Fondamenti della progettazione delle apparecchiature per operazioni unitarie
Studenti e studentesse che abbiano superato l’esame saranno in grado di (descrittore 2 - competenze acquisite):
• selezionare tra le diverse opzioni le operazioni di separazione/purificazione più idonee alle caratteristiche delle correnti materiali da trattare
• dimensionare preliminarmente le apparecchiature per il trasferimento di materia (colonne di assorbimento a riempimento, colonne di distillazione a piatti, numero di stadi in estrazione con solvente)
• dimensionare preliminarmente apparecchiature di scambio termico (scambiatori a tubi concentrici, scambiatori a piastre e scambiatori a fascio tubiero)
Insieme con le lezioni frontali, la partecipazione ad esercitazioni/dimostrazioni di laboratorio con elaborazione con lavoro autonomo di relazioni scritte sugli argomenti trattati e lo svolgimento di esercitazioni numeriche consentono di ottenere l’acquisizione delle competenze suddette nonché di incrementare e di valutare le capacità critiche e di giudizio (descrittore 3) e la capacità di comunicare quanto si è appreso (descrittore 4)
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PETRANGELI PAPINI MARCO
( programma)
1. INTRODUZIONE ALLO STUDIO DELLE OPERAZIONI UNITARIE E AI FENOMENI DI TRASPORTO (3 CFU)
• Classificazione delle operazioni Unitarie: Operazioni Unitarie basate su proprietà termodinamiche,fisico/meccaniche e cinetiche.
• Fenomeni di trasporto: Trasporto molecolare: equazione generalizzata di trasporto molecolare in condizioni stazionarie, applicazione del trasporto molecolare in condizioni stazionarie, trasporto molecolare in condizioni non stazionarie. Trasporto turbolento: Esperimento di Reynolds, distribuzione della velocità in flusso turbolento, modello della diffusività turbolenta, analisi del rapporto di meccanismo, fattore di attrito e numero di Reynolds, strato limite e resistenza del mezzo, moto di fluidi attraverso solidi granulari, trasporto di materia e di calore. Trasferimento tra più fasi: trasferimento di calore, trasferimento di materia.
• Esercitazioni di laboratorio sulla caratterizzazione delle proprietà di trasporto: Osservazione sperimentale dei regimi di moto laminare e turbolento a mezzo di tracciante; perdita di carico nel moto di fluidi in tubazioni rettilineee: calcolo del Numero di Reynolds e verifica sperimentale della correlazione fra fattore di attrito e Numero di Reynolds in regime laminare e turbolento, determinazione del coefficiente di diffusione molecolare Df , determinazione del kLa.
2. OPERAZIONI UNITARIE BASATE SU PROPRIETA’ TERMODINAMICHE (3 CFU)
• Scambio Termico: Caratteristiche costruttive e di funzionamento degli scambiatori di calore. Dimensionamento termico degli scambiatori: bilancio di energia, differenza di temperatura media logaritmica, confronto tra equicorrente e controcorrente, progetto degli scambiatori a fascio tubiero.
• Esercitazioni di laboratorio per la determinazione del coefficiente globale di trasferimento per diverse configurazioni impiantistiche (fascio tubiero e scambiatore a piastre) in funzione del regime fluidodinamico.
• Assorbimento: Caratteristiche costruttive e di funzionamento delle colonne di assorbimento. Calcolo del diametro di una colonna di assorbimento a riempimento. Calcolo dell’altezza del riempimento in una colonna di assorbimento: metodo dell’unità di trasferimento, calcolo del numero di unità di trasferimento, calcolo dell’altezza dell’unità di trasferimento, calcolo del rapporto ottimale L/V.
• Esercitazioni di laboratorio per la determinazione sperimentale dell’altezza dell’unità di trasferimento
• Distillazione: Caratteristiche costruttive e di funzionamento delle colonne di distillazione a piatti. Equilibri liquido‐vapore. Calcolo del diametro di una colonna di distillazione a piatti: calcolo della spaziatura tra i piatti, calcolo del diametro. Calcolo del numero di piatti in una colonna di distillazione: curve di lavoro, calcolo del numero di piatti teorici, metodo grafico semplificato di McCabe‐Thiele, metodo di Fenske, metodo grafico di Ponchon‐Savarit, calcolo del rendimento di una colonna di distillazione a piatti. Distillazione in corrente di vapore. • Applicazioni numeriche.
• Estrazione con solvente: Estrazione con solvente liquido‐liquido: caratteristiche costruttive e di funzionamento degli estrattori liquido‐liquido, equilibri liquido‐liquido, sistemi a due componenti, sistemi a tre componenti, calcolo del numero degli stadi teorici di estrazione, stadi multipli con correnti incrociate, stadi multipli in controcorrente senza riflusso, stadi multipli in controcorrente con riflusso, criteri progettuali. Estrazione con solvente liquido‐solido (cenni). • Applicazioni numeriche
“I Principi delle Operazioni Unitarie” Foust, Wenzel, Clump, Maus e Andersen. Casa Editrice Ambrosiana.
Dispense fornite dal docente.
Materiale didattico digitale su piattaforma Eiduco
(Date degli appelli d'esame)
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ING-IND/25
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Attività formative caratterizzanti
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ITA |
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1023003 -
BIOCHIMICA
(obiettivi)
Al termine del corso lo studente sarà in grado di: descrivere la struttura e la funzione delle principali classi di macromolecole biologiche; spiegare le principali vie metaboliche in termini di reazioni chimiche, riconoscendo e riproducendo le strutture dei metaboliti; spiegare i principi e le applicazioni delle più comuni metodologie biochimiche. Sulla base delle conoscenze acquisite, lo studente avrà la capacità di interpretare e spiegare i fenomeni biologici in chiave biochimica, descrivendone le basi molecolari in termini di strutture e reazioni chimiche. Le capacità critiche e di giudizio degli studenti saranno sviluppate grazie a esercitazioni in classe, in cui saranno proiettati video e svolti esercizi numerici. Anche le capacità di comunicazione saranno esercitate durante le lezioni teoriche, che prevedono momenti di discussione aperta. In futuro lo studente potrà contare sulle conoscenze e competenze appena descritte per la comprensione delle discipline che studierà nella laurea magistrale.
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CONTESTABILE ROBERTO
( programma)
Contenuti del corso.
Il corso si articolerà in una prima parte dedicata allo studio delle proprietà, della struttura e della funzione delle macromolecole biologiche. Nella seconda parte saranno prese in esame le principali metodologie utilizzate nel laboratorio biochimico. Lo studio teorico dei metodi sperimentali sarà affiancato da esercitazioni in classe, con proiezione e discussione di video e calcoli numerici. L’ultima parte del corso sarà dedicata ai principi, ai meccanismi e alla regolazione del metabolismo cellulare.
PARTE 1: Le macromolecole biologiche
Architettura delle cellule (0,5 ore). Cenni sulla struttura della cellula procariotica e della cellula eucariotica. Differenze e similitudini tra cellule animali e vegetali.
Struttura e funzione degli acidi nucleici (1,5 ore). Struttura di nucleosidi e nucleotidi, basi puriniche e pirimidiniche. Struttura del DNA. Ruolo del DNA come vettore dell’informazione genetica. Ruolo dell’RNA messaggero e dell’RNA transfer nella traduzione delle proteine. Codice genetico.
Amminoacidi e proteine (4). Struttura degliamminoacidi. Struttura primaria, secondaria, terziaria e quaternaria delle proteine.
Mioglobina ed emoglobina (6 ore). Ruolo fisiologico. Struttura terziaria e quaternaria. Cooperatività del legame con l’ossigeno. Modelli allosterici concertato e sequenziale. Effetto Bohr ed effettori allosterici. Emoglobine patologiche e malattie molecolari.
Enzimologia (6 ore). Caratteristiche generali degli enzimi. Teoria generale della catalisi enzimatica. Cinetica enzimatica. Meccanismi d’inibizione reversibile. Meccanismi di catalisi enzimatica. Ruolo di vitamine e coenzimi nella catalisi. Regolazione dell’attività enzimatica.
Lipidi (4 ore). Struttura e funzione. Membrane biologiche. Vitamine liposolubili.
PARTE 2: Le metodologie biochimiche.
Metodologie biochimiche (4 ore). Strategie di purificazione delle proteine. Dosaggio delle proteine. Tecniche cromatografiche ed elettroforetiche. Spettrometria di massa. Dosaggio degli enzimi. Tecniche per determinare la struttura primaria e la struttura tridimensionale delle proteine.
PARTE 3: Il metabolismo.
Aspetti generali del metabolismo (2 ore). Principi fondamentali della termodinamica applicati ai sistemi biologici. Ruolo dell’ATP e dei composti ad alta energia nel metabolismo energetico. Trasportatori di elettroni. Reazioni di ossidoriduzione. Meccanismi di regolazione metabolica.
Vie metaboliche e loro regolazione (20 ore). Glicolisi, fermentazione alcolica e omolattica. Via dei pentosi fosfato. Gluconeogenesi. Ciclo di Cori. Cenni sul metabolismo del glicogeno. Piruvato deidrogenasi. Ciclo degli acidi tricarbossilici. Ciclo del gliossilato. Degradazione degli acidi grassi e cenni sulla loro sintesi. Corpi chetonici. Metabolismo dell’azoto proteico e degradazione degli amminoacidi. Cenni sul ciclo dell’urea e sui trasportatori di unità monocarboniose. Catena di trasporto degli elettroni. Fosforilazione ossidativa.
Appling D.R., Anthony-Cahill. BIOCHIMICA. MOLECOLE E METABOLISMO. Pearson
Voet, Voet, Pratt. PRINCIPI DI BIOCHIMICA. Zanichelli
(Date degli appelli d'esame)
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6
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BIO/10
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Attività formative caratterizzanti
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ITA |
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1035263 -
FONDAMENTI DI SCIENZE MACROMOLECOLARI
(obiettivi)
Il Corso intende fornire allo Studente gli elementi di base della Scienza delle Macromolecole. Verranno discusse le definizioni e classificazioni delle Macromolecole. Saranno, inoltre, analizzati i meccanismi e i processi di sintesi di polimeri, il loro comportamento in soluzione, gli aspetti morfologici relativi allo stato solido, i comportamenti termici, le proprietà meccaniche e reologiche, nonché i loro comportamenti elettrici. È previsto anche lo svolgimento di alcune esercitazioni numeriche e di laboratorio.
Lo studente che abbia superato l’esame sarà in possesso delle conoscenze di base sulle principali problematiche della Scienza delle Macromolecole e della terminologia propria della disciplina. In particolare, possiederà le competenze sui meccanismi e sui processi di polimerizzazione, sulle differenti tipologie di catene polimeriche, sulle loro caratteristiche di peso molecolare (eterogeneità e distribuzione, metodi di determinazione), sulla stereochimica macromolecolare e, seppure sommariamente, sui concetti relativi alla catena isolata ed alle sue dimensioni medie, alla termodinamica delle soluzioni di polimeri, allo stato fuso ed allo stato solido dei materiali polimerici, alla loro cristallizzabilità, alle proprietà meccaniche ed ai comportamenti reologici elastici e viscoelastici, alla termodinamica classica e statistica dell'elastomero ideale, ed infine alle proprietà termiche ed elettriche dei materiali polimerici.
Le esercitazioni di laboratorio permetteranno allo studente di acquisire anche competenze riguardanti la sintesi e caratterizzazione fisica di alcuni polimeri di interesse industriale. Relazioni sulle esperienze di laboratorio verranno redatte e discusse per sviluppare capacità critiche e di giudizio.
Infine, lo studente avrà il necessario background per frequentare i corsi specialistici per continuare la sua formazione accademica.
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PIOZZI ANTONELLA
( programma)
Definizioni e classificazioni di Macromolecole.
Caratteristiche configurazionali di catene polimeriche. Definizione di Macromolecola, Polidispersità, Monomero (unità monomerica), Unità ripetitiva, Grado di polimerizzazione, di Oligomeri, Telomeri, Polimeri telechelici, Polielettroliti, Macroioni e Macroradicali.
Tipi di macromolecole.
Polimeri di origine naturale, di sintesi. Omopolimeri e copolimeri: Omopolimeri lineari, Copolimeri lineari alternati, Copolimeri lineari a blocchi, Copolimeri lineari statistici. Polimeri ramificati; Polimeri reticolati; Polimeri ladder (a scala a pioli); Polimeri comb (a pettine); Dendrimeri.
Classificazione in funzione delle proprietà meccaniche. Esempi di tipi di materiali polimerici.
Caratteristiche configurazionali di catene polimeriche.
Polimeri contenenti doppi legami nell'unità ripetitiva; Polimeri contenenti atomi di carbonio asimmetrici nell'unità ripetitiva; La tassia: un po’ di storia. Polimeri isotattici; Polimeri sindiotattici; Polimeri ditattici; Polimeri eritro-di-isotattici; Polimeri treo-di-isotattici; Polimeri eritro-di-sindiotattici; Polimeri treo-disindiotattici.
Caratteristiche conformazionali di catene polimeriche.
Il modello della catena liberamente snodata (the random flight chain): Caso della catena con angolo di legame vincolato, Caso della catena con angolo di rotazione interna vincolato; Il rapporto caratteristico; Il raggio di girazione. Conformeri o Rotameri o Isomeri conformazionali; Gradi di libertà conformazionale; Le conformazioni possibili; Calcoli semiempirici di energia potenziale per la determinazione delle conformazioni possibili;Energia torsionale, Energia di van der Waals, Energia colombiana, Energia di legame idrogeno; I coefficienti delle funzioni di potenziale; Mappa dell'energia potenziale del n-butano; Mappa dell'energia potenziale del polietilene. Esempi di transizioni conformazionali catastrofiche. Tipi di difetti nella catena polimerica; Difetti reticolari nel PE; I vari tipi di struttura delle proteine: struttura primaria, secondaria, terziaria e quaternaria.
Meccanismi e processi di sintesi di polimeri.
Polimerizzazioni a Stadi: policondensazioni, poliaddizioni, Impiego di monomeri bifunzionali, monomeri polifunzionali e ottenimento di polimeri reticolati, ramificati, a stella; meccanismo di reazione; Grado di conversione (p) e Grado medio numerico (Xn); Cinetica di polimerizzazione.
Polimerizzazioni a Catena: Radicaliche, Iniziazione, Propagazione, Terminazione; Struttura dei polimeri da polimerizzazione radicalica: concatenamenti testa-coda e testa-testa, ramificazioni, stereoregolarità; Fenomeno dell’autoaccelerazione; Inibizione e Ritardo; Distribuzione dei Pesi molecolari; Effetto della Temperatura; Polimerizzazioni Ioniche (Cationiche, Anioniche): Iniziatori, Monomeri, Solventi; Es. di polimerizzazione; Polimerizzazioni stereospecifiche (di coordinazione) Ziegler Natta: Meccanismo; Cenni sui processi di Polimerizzazione.
Cenni sul comportamento dei polimeri in soluzione.
Richiami alle Soluzioni ideali; Richiami alle Soluzioni regolari; Soluzioni polimeriche; Variazione di entropia di mescolamento; Frazioni di volume; Temperatura di Flory; Il volume escluso.
Pesi molecolari, loro distribuzione e tecniche per la loro determinazione.
Peso molecolare medio numerico; Tecniche di misura di Mn. Peso molecolare medio ponderale, Tecniche di misura di Mw: Diffusione della luce, Caso di diffusione della luce in un gas, Caso di diffusione della luce in una soluzione con particelle puntiformi, Equazione di Debye, Caso di diffusione della luce in una soluzione con particelle non-puntiformi, Zimm Plot. Ultracentrifugazione, Peso molecolare medio z, Velocità di sedimentazione. Peso molecolare medio viscosimetrico, Equazioni di Huggins e di Kramer, Equazione di Mark-Houwink-Sakurada. Gel Permeation Chromatography, Peso molecolare medio GPC.
Aspetti morfologici relativi allo stato solido dei materiali polimerici.
Il modello fringed micelle. La struttura cristallina dei polimeri. I cristalli singoli; Il Long Spacing; Tipi di folds; La settorizzazione. Teoria cinetica della cristallizzazione dei polimeri. La cristallizzazione da soluzione sotto l'effetto di campi di forze elongazionali. La cristallizzazione dal fuso: Gli sferuliti. Annealing, Gli esperimenti di Roe.
Comportamenti termici dei materiali polimerici.
Transizioni termiche dei materiali polimerici: Transizioni termodinamiche del 1° ordine; Determinazione della temperatura di fusione termodinamica o d'equilibrio; Cause dell'allargamento del picco di fusione; Dipendenza di Tm dalla velocità di riscaldamento; Equazione di Thomson-Gibbs; Correlazioni Tm-struttura; La variazione d'entropia alla fusione; Transizioni termodinamiche del 2° ordine; La transizione
vetrosa; Obiezioni alla natura termodinamica della Tg. L’amorfo nei polimeri semicristallini; L’amorfo rigido. Le transizioni evidenziate dalla spettroscopia dinamo-meccanica. I meccanismi di Boyer e di Shatzki. Effetti della struttura chimica sulla Tg; Effetto della polarità sulla Tg; Effetto del peso molecolare sulla Tg; Effetto dell’irreticolazione sulla Tg.
Proprietà meccaniche e reologiche dei materiali.
Tipi di comportamento dei materiali; Tipi di sollecitazioni; Tipi di misure. Diagramma stress-strain; Caratteristiche di curve stress-strain; Curve stress-strain di fibre; Curve stress-strain di PVC e PET. Deformazioni ed energia libera. Flusso viscoso: Viscosità dinamica e cinematica, Comportamento Newtoniano, Comportamento Pseudoplastico, Comportamento Dilatante, Comportamento Plastico, Comportamenti tempo-dipendenti, Tecniche di misura; Dipendenza della viscosità dal peso molecolare, Dipendenza della viscosità dalle ramificazioni e dalla polidispersità, Dipendenza della viscosità dalla temperatura; Equazione WLF. Tecnica dinamo-meccanica e modulo complesso. Gli elastomeri, Il comportamento tipico degli elastomeri, Curva stress-strain dell’elastomero, Elasticità di entropia
Comportamenti elettrici dei materiali polimerici e cenni sulle caratteristiche e l’importanza
applicativa dei polimeri compresi quelli ad alte prestazioni.
Polimeri conduttori; Polieni; La teoria delle bande; Il gas di elettroni liberi di Fermi; I livelli energetici; Il livello di Fermi; La conducibilità elettrica; Occupazione delle bande e forbidden energy gap nei diversi materiali; Isolanti, semiconduttori e conduttori; Semiconduttori intrinseci ed estrinseci; di tipo “n”; Drogaggio di tipo “p”; Confronto tra semiconduttori inorganici e semiconduttori polimerici; Tipi di polimeri conduttori; Sintesi del Poliacetilene; Gli isomeri del PA; Isomerizzazione del PA; Aspetti morfologici del PA; Variazione della conducibilità del PA per drogaggio; Agenti droganti; Le possibili applicazioni dei polimeri conduttori. Cenni sulle caratteristiche e l’importanza applicativa dei polimeri compresi quelli ad alte prestazioni.
Esercitazioni numeriche e di laboratorio
• Esercizi numerici di determinazione del peso molecolare, grado di polimerizzazione, resa, indice di polidispersità di polimeri ottenuti per polimerizzazione a stadi e a catena.
• Esercitazione in laboratorio: Sintesi di poliammidi, poliesteri o polimeri vinilici di interesse industriale
• Caratterizzazione di proprietà meccaniche e termiche di materiali polimerici
Ciardelli F., Farina M., Giusti P., Cesca S., Macromolecole. Scienza e Tecnologia Vol. I e II, Pacini Editore
Guaita M., Ciardelli F., La Mantia F., Pedemonte E., Fondamenti di Scienza dei Polimeri, Pacini Editore
Helias H. G., Macromolecules, J. Wiley
Billmayer F. W., Textbook of Polymer Science, Interscience Publishers, New York, London
W. Hellerich, G. Harsch, S. Haenle, Prontuario delle Materie Plastiche, Tecniche Nuove
Flory P. J., Principles of Polymer Chemistry, Cornell University Press
Young R. J., Lovell P. A., Introduction to Polymers, CRC Press
(Date degli appelli d'esame)
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9
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CHIM/04
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Attività formative caratterizzanti
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ITA |
