- Oggetto:
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CHIMICA DEI SISTEMI ACQUATICI
- Oggetto:
Aquatic chemistry
- Oggetto:
Anno accademico 2017/2018
- Codice dell'attività didattica
- MFN0263
- Docente
- Prof. Davide Vione (Titolare del corso)
- Corso di studi
- Laurea Magistrale in Chimica dell'Ambiente D.M. 270 (1° anno)
- Anno
- 1° anno
- Periodo didattico
- Secondo Semestre
- Tipologia
- Caratterizzante
- Crediti/Valenza
- 6
- SSD dell'attività didattica
- CHIM/01 - chimica analitica
- Modalità di erogazione
- Tradizionale
- Lingua di insegnamento
- Italiano
- Modalità di frequenza
- Facoltativa
- Tipologia d'esame
- Orale
- Prerequisiti
- Conoscenza di base degli equilibri chimici e dei calcoli relativi agli equilibriBasic knowledge of chemical equilibria and their mathematics
- Propedeutico a
-
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- Oggetto:
Sommario insegnamento
- Oggetto:
Obiettivi formativi
L'insegnamento si propone di fornire conoscenze utili per analizzare correttamente dal punto di vista chimico i processi e gli equilibri che avvengono nelle acque naturali e negli impianti di potabilizzazione delle acque. Saranno fornite conoscenze su equilibri multipli e multicomponente, modelli di calcolo e speciazione, trattamento di equilibri multifasici, processi redox e fotochimica nelle acque.The course aims at providing useful skills to properly analyze from a chemical point of view the processes and equilibria that occur in natural waters and in technological systems for water treatment. Skills will be provided concerning multiple and multi-component equilibria, speciation calculations, treatment of multiphase equilibria, redox and photoinduced processes in surface waters.- Oggetto:
Risultati dell'apprendimento attesi
Al termine dell'insegnamento lo studente avrà conseguito:
1) il possesso di conoscenze adeguate per il trattamento di equilibri chimici multicomponente e multifase nei sistemi acquatici;
2) conoscenze dei principali processi redox e fotoindotti che avvengono nelle acque naturali;
3) conoscenza dei principali processi chimici coinvolti nella potabilizzazione delle acque.
At the end of the course the student will achieve:
1) Adequate knowledge to treat multi-component and multiphase chemical equilibria in aquatic systems;
2) Knowledge of the main redox and photoinduced processes taking place in surface waters;
3) Knowledge of the main chemical reactions involved in the production of drinking water.
- Oggetto:
Modalità di insegnamento
48 ore lezioni frontali48 hours of lessons- Oggetto:
Modalità di verifica dell'apprendimento
La valutazione sarà effettuata tramite colloquio allo scopo di verificare l'adeguatezza del livello di conoscenza acquisito dagli studenti in merito ai contenuti del programma, la loro capacità di applicare in autonomia le conoscenze acquisite allo scopo di caratterizzare i sistemi acquatici, nonché l'appropriatezza del linguaggio e la capacità di esprimere i concetti in modo organizzato, sintetico e facilmente comprensibile. I voti sono espressi in trentesimi sulla base dei risultati del colloquio.The evaluation will be carried out through a spoken examination to verify the adequacy of the students' knowledge level on the programme contents, to verify their ability of managing independently the acquired knowledge to characterize aquatic systems, and to verify the language appropriateness and the ability to express concepts in an organized, synthetic and easily understandable way. Grades are expressed in /30th based on the examination results.- Oggetto:
Programma
Introduzione ai processi di depurazione delle acque destinate al consumo umano. Inquinamento di origine naturale ed antropica. Introduzione alla tecnica di clorazione quale processo di disinfezione delle acque. Reazioni che coinvolgono il cloro/acido ipocloroso, formazione di sottoprodotti indesiderati. Introduzione alla disinfezione delle acque con biossido di cloro. Reazioni del biossido di cloro, vantaggi rispetto alla clorazione e limiti della tecnica. Introduzione all'ozonizzazione delle acque potabili. Problematiche relative all'utilizzo dell'ozono e reazioni dell'ozono nei sistemi acquatici. Cenni sulla tecnica di disinfezione con radiazione ultravioletta. Reazioni redox nelle acque naturali, il ruolo dell'ossigeno. Processi biologici di attivazione dell'ossigeno molecolare. Definizione dei potenziali redox nelle acque naturali. Relazione tra potenziali redox nelle acque naturali e cicli biogeochimici. La speciazione redox nelle acque dei laghi stratificati. Processi fotochimici (fotolisi diretta ed indiretta) nelle acque naturali, modelli fotochimici per la descrizione dei sistemi acquatici in condizioni di irradiazione. Modelli fotochimici che descrivono i sistemi acquatici sotto irradiazione. Modelli di speciazione delle specie disciolte nelle acque naturali. Schemi generali per il calcolo della speciazione, includendo insieme le reazioni acido-base, la formazione di complessi e le reazioni redox. Descrizione dei software in grado di eseguire i calcoli suddetti. Introduzione agli equilibri acido-base nei sistemi naturali: il caso del biossido di carbonio-acido carbonico. Diagrammi di fase delle specie carbonato in un sistema chiuso. Introduzione agli equilibri acido-base nei sistemi aperti, in presenza di CO2. Diagrammi di distribuzione delle specie in funzione del pH nei sistemi aperti. Equilibri di solubilità nei sistemi aperti. Derivazione del pH dell'acqua di mare a partire dagli equilibri di dissoluzione di CaCO3 e CO2. Altri esempi di applicazioni ambientali degli equilibri delle specie carbonato: formazione di stalattiti e stalagmiti nelle grotte, ruolo degli oceani nel fenomeno dell'effetto serra.Introduction to the treatment of water for human use. Anthropic and natural pollution of water. The chlorination technique for water disinfection, the reactions that take place in the presence of chlorine/hypochlorous acid, formation of chlorinated by-products. Water disinfection with chlorine dioxide, advantages compared to the chlorination and problems of the technique. Ozonization of water, problems linked to the use of ozone and reactions of ozone in the aqueous solution. Water disinfection by use of ultraviolet radiation. Redox reactions in natural waters, the role of oxygen. Biological oxygen activation, definition of redox potentials in natural waters. Relationship between redox potentials and biogeochemical cycles, redox speciation in thermally stratified lakes. Photochemical processes (direct and indirect photolysis) in natural waters, photochemical models to describe aquatic systems under irradiation. Speciation models for dissolved species in natural waters. General strategies to determine speciation, including acid-base reactions, complex formation and redox processes. Description of software packages able to carry out the cited calculations. Introduction to the acid-base equilibria in natural waters: the case of carbon dioxide-carbonic acid. Distribution diagrams of the carbonate species in closed systems. Introduction to the acid-base equilibria in systems open to the atmosphere, in the presence of carbon dioxide. Distribution diagrams of the species as a function of pH in open systems. Solubility equilibria in open systems. Calculation of the pH of seawater from the dissolution equilibria of CaCO3 and CO2. Environmental applications of the equilibria involving the carbonate species: formation of stalactites and stalagmites in caves, role of the oceans in the global carbon cycle.Testi consigliati e bibliografia
- Oggetto:
- I testi base consigliati per il corso sono: W. Stumm, J. Morgan, Aquatic Chemistry, wiley, NY, 1996.W. Stumm, J. Morgan, Aquatic Chemistry, wiley, NY, 1996.
- Oggetto:
Orario lezioni
Giorni Ore Aula Lunedì 11:00 - 13:00 Martedì 10:00 - 11:00 Venerdì 11:00 - 13:00 Lezioni: dal 01/03/2010 al 11/05/2010
- Oggetto:
Note
Frequenza consigliata ma facoltativa.Attendance: recommended but not compulsory.- Oggetto:
