FONDAMENTI DI CHIMICA INDUSTRIALE

Il corso intende fornire le conoscenze di base di chimica industriale, dall’interpretazione dei diagrammi di processo ai materiali usati per le attrezzature, dalle materie prime, fonti energetiche ed utilities adoperate ai principali prodotti dell’industria chimica.

In particolare:

a) Descrittore di Dublino 1: conoscenza e capacità di comprensione (knowledge and understanding):  il corso si propone di far conoscere i concetti di base relativi ai fenomeni chimici di interesse industriale. 

b)  Descrittore di Dublino 2: capacità di applicare conoscenza e comprensione (applying knowledge and understanding), il corso si propone di sviluppare la capacità di applicare le conoscenze chimiche nel contesto industriale per risolvere problematiche comuni all'industria chimica.

c) Descrittore di Dublino 3: capacità critiche e di giudizio (making judgements): il corso si propone di fornire gli strumenti per stimare l'importanza del chimismo delle materie prime e delle fonti energetiche per la realizzazione dei più importanti prodotti dell'industria chimica. Lo sviluppo di tali abilità è promosso da esercitizazioni in aule e dal continuo coinvolgimento degli studenti durante le lezioni.

d) Descrittore di Dublino 4: capacità di comunicare quanto si è appreso: (communication skills): il corso si propone di sviluppare e/o migliorare le capacità di esporre concetti scientifici con proprietà di linguaggio adeguate ai contesti industriali.

e) Descrittore di Dublino 5: capacità di proseguire lo studio in maniera autonoma successivamente al corso di studio (learning skills): il corso si propone di dotare lo studente di un metodo di studio pragmatico che lo aiuti a lavorare sia autonomamente che in gruppo per un più facile inserimento all'interno dell'industria chimica.Inoltre sarà fornito tutto il materiale didattico in forma pdf o power point noncheè saranno indicati i testi o i capitoli di testi utili per la studio del corso.

Informazioni per studenti con disabilità e/o DSA

A garanzia di pari opportunità e nel rispetto delle leggi vigenti, gli studenti interessati possono chiedere un colloquio personale in modo da programmare eventuali misure compensative in base agli obiettivi didattici ed alle specifiche esigenze.

Lezioni frontali con 1 cfu di esercitazioni numeriche in aula sugli argomenti trattati. Durante ogni lezione è lasciato spazio agli studenti per domande e commenti, in modo da favorire l'interazione docente-studente e studente-studente.

Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus

1. L’INDUSTRIA CHIMICA 

L’industria chimica. Chimica di base e chimica fine. La chimica italiana nel contesto europeo e mondiale. Problematiche generali di un processo industriale. Diagrammi di processo.

2. ASPETTI TERMODINAMICI E CINETICI DI UN PROCESSO

Cenni su termodinamica e cinetica di un processo. Catalizzatori. Conversione, Selettività, Resa. Processi continui e discontinui.

3. MATERIE PRIME E FONTI ENERGETICHE

Petrolio e gas naturale: origine e composizione. Caratteristiche e classificazioni di un grezzo. Giacimenti e tecnologie di prospezione e perforazione. Frazioni del petrolio. Raffinazione e principali prodotti di raffineria. Carbone:  struttura e tipi di carbone. Distillazione secca. Produzione di gas di sintesi. Biomasse: origine ed applicazioni. Prodotti primi: produzione di olefine e syngas.

4. ACQUA PER L’INDUSTRIA E PER L’ALIMENTAZIONE

Proprietà dell’acqua. Il ciclo dell’acqua. Classificazione ed analisi. Requisiti ed usi dell’acqua per l’industria e per l’alimentazione umana. Principali trattamenti delle acque industriali.

5. MATERIALI PER L’INDUSTRIA

Materiali metallici: struttura e proprietà. Acciai e leghe metalliche. Diagramma di stato Fe-C. Corrosione metallica. Materiali non metallici: vetri, ceramici, leganti aerei ed idraulici.

6. ASPETTI AMBIENTALI DI UN PROCESSO

Fonti ed effetti di emissioni nocive. Principali inquinanti atmosferici. Trasformazioni in atmosfera. Smog fotochimico. Effetto serra. Piogge acide. Buco dell’ozono. Prevenzione e controllo dell'impatto ambientale e cenni di economia circolare.

7. PRODOTTI DELLA CHIMICA INDUSTRIALE

Detergenti, Fertilizzanti, Chimica delle formulazioni.

Testi di riferimento

1. Appunti delle lezioni del docente

2. Fabrizio Cavani et al. - Fondamenti di Chimica industriale - Zanichelli (Ed. Aprile 2022)

Esame orale con esercitazioni numeriche.

La votazione è espressa in tretesimi secondo il seguente schema:

Non idoneo

Conoscenza e comprensione argomento: significative carenze e imprecisioni, carenze anche nelle materie base di chimica, svolgimento esercitazione numerica non sufficiente.

Capacità di analisi e sintesi: frequenti generalizzazioni

Utilizzo di riferimenti: inappropriate

18-20

Conoscenza e comprensione argomento: molto modesto, imperfezioni evidenti, esercitazione numerica sufficiente.

Capacità di analisi e sintesi: appena sufficienti

Utilizzo di riferimenti: appena appropriato

21-23

Conoscenza e comprensione argomento: conoscenza poco più che sufficiente, esercitazione numerica sufficiente

Capacità di analisi e sintesi: discreta capacità di analisi e sintesi, argomenta in modo logico e coerente

Utilizzo di riferimenti: utilizzo appropiato del materiale del corso

24-26

Conoscenza e comprensione argomento: conoscenza buonas, esercitazione numerica eseguita senza difficoltà

Capacità di analisi e sintesi: ha buone capacità di analisi e di sintesi, gli argomenti sono esposti coerentemente

Utilizzo di riferimenti: utilizzo appropiato del materiale del corso

27-29

Conoscenza e comprensione argomento: conoscenza più che buona, esercitazione numerica eseguita senza difficoltà

Capacità di analisi e sintesi: ha notevoli capacità di analisi e di sintesi

Utilizzo di riferimenti: ha approfondito gli argomenti

30-30 e lode

Conoscenza e comprensione argomento: conoscenza ottima, esercitazione numerica eseguita senza difficoltà

Capacità di analisi e sintesi: ha notevoli capacità di analisi e di sintesi.

Utilizzo di riferimenti: significativi approfondimenti.

La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le normative lo consentissero e le condizioni lo dovessero richiedere.

L’industria chimica. Chimica di base e chimica fine. La chimica italiana nel contesto europeo e mondiale. Problematiche generali di un processo industriale. Diagrammi di processo.

Termodinamica e cinetica di un processo. Catalizzatori. Conversione, Selettività, Resa. Processi continui e discontinui, Esercizi su conversione, resa e selettività, calcolo energetico.

Petrolio e gas naturale: origine e composizione. Caratteristiche e classificazioni di un grezzo. Giacimenti e tecnologie di prospezione e perforazione. Frazioni del petrolio. Raffinazione e principali prodotti di raffineria. Carbone:  struttura e tipi di carbone. Distillazione secca. Produzione di gas di sintesi. Biomasse: origine ed applicazioni. Prodotti primi: produzione di olefine e syngas.

Proprietà dell’acqua. Il ciclo dell’acqua. Classificazione ed analisi. Requisiti ed usi dell’acqua per l’industria e per l’alimentazione umana. Principali trattamenti delle acque industriali, esercizio sul calcolo delle durezza delle acque.

Materiali metallici: struttura e proprietà. Acciai e leghe metalliche. Diagramma di stato Fe-C. Corrosione metallica. Materiali non metallici: vetri, ceramici, leganti aerei ed idraulici.

Detergenti,  fertilizzanti, formulazioni. Esercizi sul titolo di un fertilizzante.