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Laboratorio Di Chimica Delle Tecnologie 2025/2026
Programma di Laboratorio Di Chimica Delle Tecnologie:
Il corso sarà diviso in 3 principali argomenti, tutti dedicati all’'applicazione della chimica per tecnologie in campo sensoristico. Verranno descritti e studiati i sensori chimici con diversi tipi di trasduzione e matrici dei sensori. Inoltre, verranno richiamati i concetti di base di diverse tecniche analitiche, i metodi di statistica di base e chemometria per il trattamento dei dati sperimentali. Introduzione e concetti generali di sensoristica (4h). 1) Cenni di metodi elettrochimici e lo sviluppo dei sensori potenziometrici e amperometrici e loro applicazioni(12h). 2) Tecniche spettrofotometriche e il richiamo di concetti base di chimica supramolecolare, per lo sviluppo dei sensori ottici e loro applicazioni (12h). 3) Approccio multisensoriale: matrici dei sensori e loro applicazioni per analisi qualitativa e quantitativa (14h). Introduzione in chemometrica (4h). Progetto finale di laboratorio (2h). Esperienze di laboratorio (veranno efettuati minimo 6 esperienze dall lista sotto riportata, ogniuna di durata 4h): - Processi elettrochimici spontanei per la stima del potere della natura: batterie al limone/arancia/patata/ecc – misurazione della fem di celle galvaniche fatte a mano; - Sistemi redox reversibili e irreversibili: voltammetria ciclica con vitamina C e Ferrocene (Fc) come riferimento redox interno; - Distinguere campioni sconosciuti: applicazione della voltammetria ciclica all'analisi di soluzioni multicomponenti contenenti specie redox-attive; - Preparazione dei sensori potenziometrici con la membrana polimerica del tipo ISE (Ion-Selective Electrode) per la l’analisi dei nitrati nei ortaggi; - "Disegna il tuo sensore" - la progettazione e la preparazione dei sensori potenziometrici con un circuito elettrico disegnato con una matita sulla carta e contenente la membrana polimerica per l'analisi dello ione potassio in composizioni farmaceutiche; - "Il semaforo chimico” - determinazione ad occhio nudo dei fluoruri in acque minerali, dentifrici, collutori con sensore ottico colorimetrico depositato sul supporto cartaceo; - Determinazione del contenuto dello magnesio e/o farmaco antidolorifico non steroideo (FAN), Ketoprofene, in alimenti e medicinali con i sensori fluorimetrici e dei gadget elettronici comune (come smartphone) per il rilevamento del segnale; -"Vedere il gusto": l'applicazione delle matrici dei sensori potenziometrici per distinguere il gusto dei diversi prodotti alimentari e bevande visivamente generando della mappa dei colori (impronta visiva). - Applicazione di sensori commerciali basati su MOx (ossidi metallici) o sensori di gas potenziometrici tipo Severinghaus per la determinazione della CO2 nel respiro (dello studente, della pianta, nell'atmosfera serra, ecc.); - Analisi multisensoriale delle urine: possiamo "vedere" patologie tramite l'applicazione delle matrici di sensori potenziometrici, chiamati la Lingua Elettronica, per analisi della fase liquida, o matrici dei sensori per i gas, chimati il Naso Elettronico, per analisi dello spazio di testa delle urine.
Il corso sarà diviso in 3 principali argomenti, tutti dedicati all’'applicazione della chimica per tecnologie in campo sensoristico. Verranno descritti e studiati i sensori chimici con diversi tipi di trasduzione e matrici dei sensori. Inoltre, verranno richiamati i concetti di base di diverse tecniche analitiche, i metodi di statistica di base e chemometria per il trattamento dei dati sperimentali. Introduzione e concetti generali di sensoristica (4h). 1) Cenni di metodi elettrochimici e lo sviluppo dei sensori potenziometrici e amperometrici e loro applicazioni(12h). 2) Tecniche spettrofotometriche e il richiamo di concetti base di chimica supramolecolare, per lo sviluppo dei sensori ottici e loro applicazioni (12h). 3) Approccio multisensoriale: matrici dei sensori e loro applicazioni per analisi qualitativa e quantitativa (14h). Introduzione in chemometrica (4h). Progetto finale di laboratorio (2h). Esperienze di laboratorio (veranno efettuati minimo 6 esperienze dall lista sotto riportata, ogniuna di durata 4h): - Processi elettrochimici spontanei per la stima del potere della natura: batterie al limone/arancia/patata/ecc – misurazione della fem di celle galvaniche fatte a mano; - Sistemi redox reversibili e irreversibili: voltammetria ciclica con vitamina C e Ferrocene (Fc) come riferimento redox interno; - Distinguere campioni sconosciuti: applicazione della voltammetria ciclica all'analisi di soluzioni multicomponenti contenenti specie redox-attive; - Preparazione dei sensori potenziometrici con la membrana polimerica del tipo ISE (Ion-Selective Electrode) per la l’analisi dei nitrati nei ortaggi; - "Disegna il tuo sensore" - la progettazione e la preparazione dei sensori potenziometrici con un circuito elettrico disegnato con una matita sulla carta e contenente la membrana polimerica per l'analisi dello ione potassio in composizioni farmaceutiche; - "Il semaforo chimico” - determinazione ad occhio nudo dei fluoruri in acque minerali, dentifrici, collutori con sensore ottico colorimetrico depositato sul supporto cartaceo; - Determinazione del contenuto dello magnesio e/o farmaco antidolorifico non steroideo (FAN), Ketoprofene, in alimenti e medicinali con i sensori fluorimetrici e dei gadget elettronici comune (come smartphone) per il rilevamento del segnale; -"Vedere il gusto": l'applicazione delle matrici dei sensori potenziometrici per distinguere il gusto dei diversi prodotti alimentari e bevande visivamente generando della mappa dei colori (impronta visiva). - Applicazione di sensori commerciali basati su MOx (ossidi metallici) o sensori di gas potenziometrici tipo Severinghaus per la determinazione della CO2 nel respiro (dello studente, della pianta, nell'atmosfera serra, ecc.); - Analisi multisensoriale delle urine: possiamo "vedere" patologie tramite l'applicazione delle matrici di sensori potenziometrici, chiamati la Lingua Elettronica, per analisi della fase liquida, o matrici dei sensori per i gas, chimati il Naso Elettronico, per analisi dello spazio di testa delle urine.