TECNOLOGIE CHIMICHE INDUSTRIALI ED AMBIENTALI

L’insegnamento ha lo scopo di fornire la conoscenza delle principali problematiche connesse tra le tecnologie industriali, l’ambiente e la conservazione/restauro dei beni culturali, nelle quali la chimica ricopre un ruolo fondamentale nella loro risoluzione. Lo studente, al termine del corso, acquisirà competenze riguardanti le tecnologie chimiche in campo ambientale e nei beni culturali e sarà in grado di suggerire interventi di prevenzione dei rischi e di tutela dell’ambiente.

In riferimento ai cosiddetti Descrittori di Dublino, questo corso contribuisce all’acquisizione delle seguenti competenze trasversali:

• Conoscenza e capacità di comprensione: capacità di ragionamento induttivo e deduttivo; capacità di comprendere i processi chimici coinvolti nell'analisi e nel controllo dell'ambiente, le varie tipologie di rischio chimico/industriale e le normative basilari in ambito ambientale e industriale.

• Conoscenza e capacità di comprensione applicate: Lo studente alla fine del corso sarà in grado di risolvere problemi inerenti all'industria e all'ambiente e sviluppare progetti scientifici e/o tecnico applicativi. Inoltre, lo studente sarà in grado di impiegare attrezzature complesse di misura e analisi nonchè di utilizzare le competenze operative acquisite per le diverse esigenze professionali e di ricerca nei settori dell'industria e dell'ambiente.

• Autonomia di giudizio: Al termine del corso, lo studente sarà in grado di: a) scegliere le tecniche di indagine più adeguate in relazione al tipo di problema sperimentale da affrontare e di valutarne i limiti; b) trasferire criticamente le competenze metodologiche acquisite a differenti contesti operativi e tematiche di ricerca, identificando autonomamente gli approcci più idonei in relazione alla specificità del problema; c) Lo studente sarà in grado di reperire analizzare informazioni di database open access, letteratura scientifica, etc. d) di formulare delle riflessioni su questioni scientifiche ed etiche in merito a sicurezza, sostenibilità ambientale, impatto economico, etc.; e) progettare l'attività sperimentale valutandone tempi e modalità, giudicare in modo autonomo il risultato ottenuto e quantificarlo; f) di lavorare in gruppo.

• Abilità comunicative: Al termine del corso lo studente sarà in grado di a) argomentare e sostenere questioni scientifiche in contesti specialistici e divulgativi; b) partecipare o coordinare progetti e gruppi multidisciplinari nell'ambito della ricerca chimica; c) lavorare autonomamente gestendo tempi, risorse e adattandosi a nuovi contesti; d) trasmettere agli studenti delle triennali le conoscenze acquisite in ambito teorico e/o sperimentale; e) interagire con i colleghi, pianificare e gestire i tempi necessari per realizzare l’esperienza di laboratorio, lavorare sia in gruppo che in autonomia adattandosi ai diversi contesti.

• Capacità di apprendere:  Al termine del corso lo studente sarà in grado di a) individuare e consultare in modo efficace la letteratura scientifica, le banche dati specializzate e le risorse online per ottenere informazioni; b) saper affrontare nuovi studi, tematiche scientifiche emergenti e problematiche professionali in diversi contesti lavorativi; c) gestire problematiche complesse anche di natura interdisciplinare; d) reperire e valutare informazioni per formulare e argomentare soluzioni in ambiti specialistici e divulgativi

4 CFU (28 h) di lezioni frontali e 2 CFU di esercitazioni (30 h)

• Didattica Erogativa (DE) - 28h: Lezioni frontali in aula con l'ausilio di presentazioni utili alla più rapida ed efficace comprensioni dei contenuti del corso
• Didattica Interattiva (DI) - 30h: Visite didattiche in aziende, enti di ricerca, laboratori pubblici e/o privati leader nei settori industriali e ambientiali

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

Propedeuticità culturali importanti: Chimica generale e inorganica, chimica organica.

Come da regolamento didattico del Corso di Studi.

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. Introduzione alle problematiche industriali e ambientali. Relazione tra chimica, tecnologia e società.

2. Tecnologie chimiche per l’abbattimento di composti organici volatili, metalli pesanti e pesticidi dalle matrici ambientali.

3. Tecnologie chimiche per lo smaltimento dei rifiuti.

4. Tecnologie chimiche per il riciclo di plastica, carta, vetro e metalli.

5. La protezione civile e la normativa Seveso.

6. Regolamenti REACH, CLP, ADR e schede di sicurezza

7. Chimica nucleare e rischio NBCR.

8. Tecnologie chimiche per la conservazione e il restauro dei beni culturali.

9. “Chimica verde”: definizione, cenni storici, principi della chimica verde ed esempi di applicazione su scala di laboratorio e industriale.

Contributo dell’insegnamento agli obiettivi dell’agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile (https://asvis.it/goal-e-target-obiettivi-e-traguardi-per-il-2030/)

Goal 3

• Target 3.9

Goal 4

• Target 4.4

Goal 6

• Target 6.3
• Target 6.4
• Target 6.6

Goal 8

• Target 8.4

Goal 11

• Target 11.4
• Target 11.6

Goal 12

• Target 12.2
• Target 12.4
• Target 12.5

Goal 13

• Target 13.3

Goal 14

• Target 14.1
• Target 14.2
• Target 14.3

Goal 15

• Target 15.1
• Target 15.3
  

Modalità: Lezioni frontali

• Colin Baird, “ Chimica Ambientale”, Zanichelli.
• Matteo Iafrate, "Chimica nucleare - Concetti base e applicazioni"
• Peter William Atkins, Loretta Jones, Leroy Laverman, James Patterson, Kelley Young, Principi di chimica, edizione 2025
• Luigi Campanella, Antonella Casoli, Maria Perla Colombini, Rinaldo Marini Bettolo, Mauro Matteini, Luisa Maria Migneco, Angelo Montenero, Luca Nodari, Ciro Piccioli, Mariagrazia Plossi Zappalà, Gustavo Portalone, Umberto Russo, Maria Pia Sammartino, “ Chimica per l'arte”, Zanichelli.

Esame orale

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

Attribuzione del voto d’esame

La votazione è espressa in trentesimi secondo il seguente schema:

Non idoneo

Conoscenza e comprensione argomento: significative carenze e imprecisioni

Capacità di analisi e sintesi: irrilevanti, frequenti generalizzazioni

Utilizzo di riferimenti: completamente inappropriato

18-20

Conoscenza e comprensione argomento: molto modesto, imperfezioni evidenti

Capacità di analisi e sintesi: appena sufficienti

Utilizzo di riferimenti: appena appropriato

21-23

Conoscenza e comprensione argomento: conoscenza poco più che sufficiente

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

Utilizzo di riferimenti: utilizza le referenze standard

24-26

Conoscenza e comprensione argomento: conoscenza buona

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

Utilizzo di riferimenti: utilizza le referenze standard

27-29

Conoscenza e comprensione argomento: conoscenza più che buona

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

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

Utilizzo di riferimenti: significativi approfondimenti.

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 e/o dispensative, in base agli obiettivi didattici ed alle specifiche esigenze. E' possibile rivolgersi anche al docente referente CInAP (Centro per l’integrazione Attiva e Partecipata - Servizi per le Disabilità e/o i DSA) del Dipartimento di Scienze Chimiche (https://www.cinap.unict.it/content/referenti).

Elenco indicativo, non esaustivo e non vincolante, delle possibili domande d'esame:

1. Analizzare l'evoluzione del quadro normativo relativo al rischio chimico e industriale, con particolare riferimento agli incidenti rilevanti nel settore chimico.
2. Discutere i principali fattori chimici e tecnologici da valutare prima di procedere al restauro dei beni culturali.
3. Confrontare i punti di forza e i limiti delle principali tecnologie per l'abbattimento dei composti organici volatili (VOCs).
4. Illustrare i principali aspetti ambientali connessi alla chimica nucleare, evidenziandone criticità e possibili benefici.
5. Confrontare i pesticidi verdi e i pesticidi sintetici, evidenziandone analogie, differenze e implicazioni ambientali.
6. Descrivere l'evoluzione della normativa europea conseguente all'incidente di Seveso e il suo impatto sulla prevenzione degli incidenti rilevanti.
7. Illustrare il quadro normativo relativo alle schede di dati di sicurezza (SDS) e all'etichettatura dei prodotti chimici, evidenziandone finalità e requisiti principali.
8. Descrivere gli obiettivi, i principi fondamentali e gli elementi chiave del regolamento REACH.
9. Discutere il parallelismo tra i processi della chimica verde e quelli presenti in natura, fornendo esempi significativi.
10. Valutare vantaggi e limiti delle tecnologie chimiche per il riciclo, considerando gli aspetti ambientali, energetici e la qualità della materia prima seconda ottenuta.