LABORATORIO DI CHIMICA FISICA AMBIENTALE

Anno accademico 2025/2026 - Docente: NUNZIO TUCCITTO

Risultati di apprendimento attesi

Acquisire i concetti e le metodologie di studio della Chimica Fisica Ambientale. In particolare: conoscere le basi scientifiche del concetto di sostenibilità; conoscenze termodinamiche per lo studio di flussi di inquinanti; conoscenze approfondite sulle dinamiche termodinamiche e ambientali terrestri; analisi del ciclo di vita, LCA; informazioni di base sul fine vita dei prodotti.

In particolare:

  • Conoscenza e capacità di comprensione: Acquisire conoscenze teoriche e sperimentali sui processi chimico fisici riguardanti i composti inquinanti di origine antropica
  • Conoscenza e capacità di comprensione applicate: Capacità di applicare quanto appreso durante le lezioni frontali in esperimenti svolti nel corso del laboratorio.
  • Autonomia di giudizio: Gli studenti imparano a valutare in modo obiettivo quanto appreso durante le lezioni e le attività di laboratorio
  • Abilità comunicative: Gli studenti acquisiscono abilità comunicative che si sviluppano sia durante le lezioni e le attività di laboratorio, grazie ad una continua interlocuzione verbale con il docente, che durante l'esame orale.
  • Capacità di apprendimento: Le capacità di apprendimento vengono valutate tramite l'esame orale e le relazioni di laboratorio che costituiscono parte importante 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.


D2: CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE

 

 Lo studente alla fine del corso sarà in grado di risolvere problemi inerenti la Chimica Fisica Ambientale e sviluppare progetti scientifici e/o tecnico applicativi. 

Lo studente alla fine del corso sarà in grado di impiegare attrezzature complesse di misura ed analisi per la caratterizzazione di inquinanti

Lo studente alla fine del corso sarà in grado di utilizzare le competenze operative acquisite per le diverse esigenze professionali e di ricerca nel settore ambientale


D3: AUTONOMIA DI GIUDIZIO


Al termine del corso, lo studente sarà in grado di scegliere le tecniche di indagine più adeguate in relazione al tipo di problema sperimentale nell'ambito ambientale da affrontare e di valutarne i limiti.

Al temine del corso lo studente sarà in grado di trasferire criticamente le competenze metodologiche acquisite a differenti contesti operativi e tematiche di ricerca, identificando autonomamente gli approcci più idonei in relazione alla specificità dei problemi ambientali

Lo studente sarà in grado di reperire analizzare informazioni di database open access, letteratura scientifica, etc.

Lo studente alla fine del corso sarà in grado di formulare delle riflessioni su questioni scientifiche ed etiche in merito a sostenibilità ambientale, impatto economico e salute 

Lo studente sarà in grado di progettare l'attività sperimentale valutandone tempi e modalità, giudicare in modo autonomo il risultato ottenuto e quantificarlo. 

Durante le attività di laboratorio e/o le esercitazioni lo studente acquisirà la capacità di lavorare in gruppo.

 

D4: ABILITÀ COMUNICATIVE


Al termine del corso lo studente sarà in grado di argomentare e sostenere questioni scientifiche sulla Chimica Fisica Ambientale in contesti specialistici e divulgativi

Lo studente acquisirà abilità comunicative utili per partecipare o coordinare progetti e gruppi multidisciplinari nell'ambito della ricerca chimica

Alla fine del corso lo studente sarà in grado di lavorare autonomamente gestendo tempi, risorse e adattandosi a nuovi contesti  

Durante l’attività di laboratorio, lo studente dovrà imparare ad 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.


D5: CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO

Lo studente alla fine del corso sarà in grado di individuare e consultare in modo efficace la letteratura scientifica, le banche dati specializzate e le risorse online per ottenere informazioni in merito alla chimica fisica ambientale.

Lo studente alla fine del corso sarà in grado di saper affrontare nuovi studi, tematiche scientifiche emergenti e problematiche professionali in diversi contesti lavorativi

Al termine del corso lo studente sarà in grado gestire problematiche complesse anche di natura interdisciplinare

Al termine del corso lo studente sarà in grado di reperire e valutare informazioni per formulare e argomentare soluzioni in ambiti specialistici e divulgativi

Modalità di svolgimento dell'insegnamento

Il corso è strutturato in due sezioni. Una parte di lezioni frontali da seguire in aula ed una seconda parte di attività sperimentali di laboratorio

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.

Prerequisiti richiesti

Sono richieste conoscenze di Chimica Fisica di base

Frequenza lezioni

Come da regolamento didattico

Contenuti del corso

Sezione 1° Simulare (Modelling)

 

Obiettivi Formativi

Conoscere

  • Apprendere i concetti chiave dei metodi di risoluzione numerica delle equazioni governanti i processi tipici della chimica dei materiali

  • Prendere dimestichezza pratica/applicativa coi metodi di simulazione Montecarlo, coarse-grained, ecc.

Fare

(in comfort-zone)

  • Modelling di fenomeni di diffusione, decomposizione spinodale, nucleazione e crescita

  • Simulazione di cinetiche di reazione complesse

  • Fitting “ragionato” di dati di stress/strain di materiali con proprietà viscoelastiche

Applicare

(in contesti “ignoti”)

  • Programmazione di un semplice algoritmo di risoluzione numerica di integrali e derivate

  • Applicare l’approccio Montecarlo per la simulazione di processi di Random Sequential Adsorption


Sezione 2° Assemblare (Dispositivi)

 

Obiettivi Formativi

Conoscere

  • Apprende le metodologie per l’acquisizione dei dati da dispositivi opto-elettronici attivi a base di materiali funzionali

Fare

(in comfort-zone)

  • Sintesi e deposizione di polimeri conduttivi

  • Deposizione di microeletrodi e connessione ai materiali funzionali  

Applicare

(in contesti “ignoti”)

  • Setting-up di stazioni per l’acquisizione di dati da analogici/digitali

  • Realizzazione di un dispositivo per il sensing di vapori di COV

Sezione 3° Valutare (Data-treatment)

 

Obiettivi Formativi

Conoscere

  • Concepire il concetto di “Big-data”. Comprendere le problematiche derivanti dalla loro gestione in ambito scientifico, con particolare riferimento alla chimica dei materiali

Fare

(in comfort-zone)

  • Analisi critica e valutazione delle metodologie di trattamento dati in precisi casi studio

Applicare

(in contesti "ignoti”)

  • Capacità di gestire “Big-data”. Progettare e realizzare un piano di trattamento dati idoneo

Testi di riferimento

Consider a Spherical Cow, 2nd ed

John Harte University of California, Berkeley

Programmazione del corso

 ArgomentiRiferimenti testi
1Attività di LaboratorioND

Verifica dell'apprendimento

Modalità di verifica dell'apprendimento

Modalità di verifica dell'apprendimento

Esame orale

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.

Esempi di domande e/o esercizi frequenti

Definizione di irraggiamento solare, albedo, temperatura terreste Cinetica di degradazione. 

Sintesi e applicazioni di nanoparticelle per eco-remediation 

Cosa sono inversione di temperatura e gradiente termico?