- Oggetto:
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CHIMICA DELLE MACROMOLECOLE E DEI PROCESSI COMBUSTIVI
- Oggetto:
MACROMOLECULAR CHEMISTRY AND COMBUSTION PROCESSES
- Oggetto:
Anno accademico 2021/2022
- Codice dell'attività didattica
- MFN0198
- Docenti
- Prof. Maria Paola Luda (Titolare del corso)
Prof.ssa Valentina Brunella (Titolare del corso)
Prof. Marco Zanetti (Titolare del corso) - Corso di studi
- Corso di laurea magistrale in Chimica Clinica Forense e dello Sport D.M. 270
- Anno
- 1° anno
- Periodo didattico
- Da definire
- Tipologia
- Caratterizzante
- Crediti/Valenza
- 6
- SSD dell'attività didattica
- CHIM/04 - chimica industriale
- Modalità di erogazione
- Tradizionale
- Lingua di insegnamento
- Italiano
- Modalità di frequenza
- Facoltativa
- Tipologia d'esame
- Orale
- Prerequisiti
- Conoscenza delle basi della chimica macromolecolare: unità strutturali, transizioni di fase e temperature caratteristiche dei sistemi polimerici, processi di sintesi e di trasformazione dei principali sistemi polimerici
- Propedeutico a
- Il corso è autoconsistente
- Oggetto:
Sommario insegnamento
- Oggetto:
Obiettivi formativi
In accordo con gli obiettivi formativi del Corso di Studi che prevedono l'approfondimento di tematiche specialistiche di interesse clinico forense quali i processi combustivi e la caratterizzazione di microreperti polimerici, l'insegnamento si propone di:
-fornire le principali relazioni proprietà/struttura dei sistemi polimerici finalizzate ad indagini forensi e dello sport.
- interpretare il comportamento dei materiali polimerici in caso di incendio e descrive i principali sistemi di ritardo alla fiamma.
- descrivere la composizione dei principali prodotti vernicianti, delle fibre tessili e degli adesivi, con finalità deformulative e di indagine forense
-utilizzare le principali metodologie di caratterizzazione dei sistemi polimerici ed interpretarne i risultati, con particolare enfasi su analisi di campioni di dimensioni microscopiche.
according to the master course objectives, teaching aims are :
-knowing polymer structure-properties relationship, aimed to sport and forensic investigation
-understanding fire behavior of polymers and fire retardance actvities
- knowing paint and varnishes composition, adhesives and texile fibers constitution aimed to deformulation and forensin investigation
-properly using the main polymer characterisation techniques and correctly interpretating their results
- Oggetto:
Risultati dell'apprendimento attesi
Al termine del corso lo studente sarà in grado di conoscere gli aspetti teorici e pratici delle principali tecniche di indagine per materiali polimerici, conoscerà i principi di base dei processi combustivi e degradativi delle sostanze polimeriche ed i sistemi stabilizzanti e ritardanti di fiamma generalmente utilizzati. Conoscerà inoltre le principali fibre tessili , prodotti vernicianti ed adesivi e le metodiche di indagine a questi applicabili in particolare con finalità di tipo deformulativo-composizionale e funzionale.
At the end of this course students are expected to be able to handle the main polymer experimental techinque, to deal with the teoretical and practical basis of the fire behavior and fire retardance of polymers. Eventually students will know about the main adhesives, texiles, paint and varnish systems, maily focusing on their forensic significance.
- Oggetto:
Modalità di insegnamento
lezioni frontali (32 ore) in presenza con collegamento in streaming per chi non può essere presente, esercitazioni (12 ore) e in laboratorio (16 ore). il laboratorio è svolto principalmente in presenza.
collegamento webex per le lezioni frontali: https://unito.webex.com/meet/mariapaola.luda
Collegamente webex per le esercitazioni https://unito.webex.com/meet/valentina.brunella
Collegamento webex per i laboratori https://unito.webex.com/meet/valentina.brunella
La presenza alle lezioni ed alle esercitazioni è opzionale, la presenza alle attività di laboratorio è obbligatoria e lo studente deve essere presente almeno il 70% del tempo dedicato a tale attività. In particolare, le ore di laboratorio sono divise in due parti: nella prima parte, in presenza, gli studenti caratterizzano polimeri senza additivi con tecniche non strumentali e con FTIR; nella seconda parte in connessione da remoto, gli studenti divisi in gruppi devono identificare un campione incognito, che può essere un polimero, un copolimero o una miscela con additivi e/o cariche, tramite tecniche strumentali. Ogni gruppo prepara una presentazione power piont da fare ai compagni l'ultimo giorno di laboratorio.
Le esercitazioni vanno consegnate entro qualche giorno dall'esercitazione in diretta.
Sono a disposizione degli studenti le registrazione delle lezioni e delle esercitazioni
classroom lectures (32 hours), classroom tutorial and exercises (12 hours), lab practice (16 hours).
webex connction for classroom lectures https://unito.webex.com/meet/mariapaola.luda
webex connection for exercizes https://unito.webex.com/meet/valentina.brunella
webex connection for lab https://unito.webex.com/meet/valentina.brunella
Attendance to the classromn lectures and exercises is optional. Partecipation to the lab practice is mandatory ( 70% of the total hours at least). M
Lab hours are divided in two parts. In the first ones, in presence, students characterize polymers without additives with simple techniques and FTIR. In the second ones students, divided into groups, on webex connection,have to identify an unknown sample, which may be a polymer, a copolymer or a mixture with additives and/or fillers, using instrumental techniques. At the end each student shows and discusses its power point presentantion.
Exercizes are discussed in presence and in webex connection and have to be delivered not more than 7 days after online lesson.
Exercizes have to be delivered at least 4-5 days after online lesson.
Registration of classroom lectures and exercices are available to the students
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Modalità di verifica dell'apprendimento
La verifica dell'apprendimento prevede una valutazione della presentazione di gruppo sul campione incognito a fine laboratorio, che viene valutata fino a 5 punti, una valutaizone delle esercitazioni, che vanno consegnate almeno una settimana prima dell'orale e che vengono valutate fino a 5 punti, ed un esame orale.
L'esame consiste in un colloquio orale di circa 30-45 minuti . Verranno valutati:
- la capacità di sintesi e di esposizione dello studente, chiedendo allo studente di esporre a sua scelta uno degli argomenti del corso .- il raggiungimento delle competenze richieste, in un secondo momento del colloquio su di un argomento a scelta del docente.
-la capacità critica e di organizzare i dati e di fare riferimento a fonti bibliografiche autonome, tramite la presentazione dei dati di laboratorio e la relazione sulle esercitazioni in aula .
Ogni parte del colloquio avrà uguale valore ai fini del raggiungimento del voto finale , espresso in /30.
Gli esami della sessione invernale 2021-22 avverranno in modalità on line
Gli esami saranno tenuti in presenza o a distanza per far fronte a situazioni legate o a fragilità di salute o di residenza remota dello studente rispetto alla sede Universitaria. In tal caso la modalità è orale in accordo con il Decreto Rettorale n.1097/2020. L'esame si svolgerà con collegamento webex nello schema consueto: gli studenti registrati alla sessione d'esame riceveranno un invito a partecipare alla sessione. La data dell'appello verrà comunicata agli studenti registrati con un'e-mail al proprio indirizzo istituzionale e sarà uguale o successiva a quella prevista per l'inizio dell'appello pubblicata nella bacheca esami.
Evaluation involves an evalutaion of the power point presentation on complex unknown sample at the end of the lab, that is up yo 5 points, an evaluation of the exercizes, that is up to 5 points and an oral exam.
The oral interview during 30-45 min consisting of three parts of the same significance in relation to the final note construction:
-synthesis ability will be tested asking the student to introduce one of the topic freely selected among those of this course
- objectives achievement and understanding will be assessed through discussion of a second topic selected by the teacher
-critical skills and data management ability will be assessed by presenting lab results and discuting the classroom practices.
Oral inteview. In case of emergency on-line interview occur according to the Decreto Rettorale n.1097/2020 via a Webex connection according to the usual scheme. Registered students receive an invitation to participate to the session. Tha day in which the interview occurs is communicated to the registered students via an e-mail to their institutional e-mail adress. Interviews occur in the day listed in the "bacheca appelli" or just a few days later.
- Oggetto:
Attività di supporto
saranno organizati, se possibile, uno o due seminari sugli argomenti svolti durante il corso con riferimento a casi applicativi di recente sviluppo
one or two seminars on course topics concerning their recent developments
- Oggetto:
Programma
lezioni frontali
◦ -Richiamo sulle proprietà fisiche e chimiche dei sistemi polimerici
termoplastici e termoindurenti: densità, transizioni, degradazione termica
e ossidativa Stabilizzazione di sistemi polimerici, metodi di indagine . (6
ore)
-Processi combustivi e ritardo alla fiamma di sistemi polimerici, principali
tecniche di indagine, (4 ore)
◦ -Caratterizzazione di polimeri: Applicazione delle principali tecniche di
indagine: IR, analisi termiche, metodi di pirolisi, misura dei pesi
molecolari(10 ore)
◦ -Fibre tessili. Fibre tessili di origine vegetale, animale, minerale; fibre
tessili artificiali e sintetiche: caratterizzazione (4 ore)
◦ -Prodotti vernicianti. Componenti dei prodotti vernicianti: leganti,
pigmenti, solventi, additivi. descrizione dei principali sistemi in base alla
natura dei leganti:. Caratterizzazione. Adesivi: meccanismi di adesione,
classificazione, caratterizzazione (6 ore)
Nelle ore precedentemente indicate verranno presentati casi pratici di
analisi forense relativi a combustione ed incendi , prodotti vernicianti,
fibre tessili, adesivi, decadimento di proprietà per mancata o erronea
stabilizzazione
Esercitazioni di laboratorio
◦ Riconoscimento di materiali polimerici con tecniche semplici (densità),
comportamento al fuoco e al calore, determinazione dell’infiammabilità di
sistemi polimerici spettroscopia IR in ATR e trasmissione(8 ore)
◦ Applicazioni dell’analisi termica e della spettroscopia IR per l'identificazione di campioni polimerici incogniti.(8 ore)
Esercitazioni in aula (12 ore)
◦Metodi di misura dei pesi molecolari
-Analisi IR qualitativa e quantitativa
-Metodi di pirolisi
-Analisi termo gravimetriche e di calorimetria differenziale
Theory
◦ Survey of chemical and physical properties of main thermoplastic and
thermosetting polymer systems: density, state transition thermal and
thermo-oxidative degradation Stabilization of polymers and. (6h)
Combustion and fire retardance of polymers and their evaluation (4h)
◦ -Polymer characterization techniques and their application: e: IR,
thermal analysis analytical pyrolysis, molecular weight determination
(10h)
◦ -Textiles: natural fibers artificial fibers and synthetic fibers,
characterization techniques (4h)
◦ Coatings. formulation: solvent, binders, additives. Characterization
Adhesives: adhesion mechanism classifications characterization (6 h)
◦
For most of the these topics some problem-solving and forensic case will
presented and discussed.
Laboratory
◦ Evaluation of polymer density and combustion performance of
polymers for analytical purpose Ir spectroscopy applied to polmers (8h)
◦ Thermal analysis, IR spectroscopy for polymer identification and characterization
(8h)
◦
Classroom exercises (12h)
◦molecular weigh determination
IR qualitative and quantitative
Pyrolysis
Thermal analysis
Testi consigliati e bibliografia
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Copia delle diapositive presentate a lezione ; S. Brückner, G. Allegra, M. Pegoraro, F.P. La Mantia “Scienza e Tecnologia dei Materiali Polimerici” EdiSES 2001; S. Turri “Vernici. Materiali, tecnologie, proprietà” CEA Editore 2007 ISBN: 8840813845; Hans Georg Helias “An introduction to Plastics” 2nd ed. Wiley WCH Weinheim 2003; Hummel Scholl “ Atlas of Polymer and Plastics analysis” vol 2 part b/I (text) Carl Hanser Verlag Munich, VCH Publisher 1988
slides presented in the classroom lectures.
for recommended books see the italian section
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