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CHIMICA E SICUREZZA AMBIENTALE DEI PROCESSI INDUSTRIALI

Paola SCARFATO CHIMICA E SICUREZZA AMBIENTALE DEI PROCESSI INDUSTRIALI

0612500062
DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA CIVILE
CORSO DI LAUREA
INGEGNERIA CIVILE PER L'AMBIENTE ED IL TERRITORIO
2021/2022

OBBLIGATORIO
ANNO CORSO 1
ANNO ORDINAMENTO 2018
ANNUALE
CFUOREATTIVITÀ
1CHIMICA
660LEZIONE
2SICUREZZA E PROTEZIONE AMBIENTALE DEI PROCESSI INDUSTRIALI
660LEZIONE
VINCENZO PALMA2 T Curriculum
PAOLA SCARFATO1 Curriculum
VINCENZO VAIANO2 Curriculum
Obiettivi
MODULO 1: CHIMICA
RISULTATI DI APPRENDIMENTO PREVISTI E COMPETENZA DA ACQUISIRE: CONOSCENZA, COMPRENSIONE E RAZIONALIZZAZIONE DEI FENOMENI CHIMICI, STRUTTURAZIONE ATOMISTICA E MOLECOLARE DELLA MATERIA E SUE TRASFORMAZIONI FISICHE E CHIMICHE.
CONOSCENZE E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE: CONOSCENZA DELLA TERMINOLOGIA DESCRITTIVA E DEGLI ASPETTI METODOLOGICI-APPLICATIVI DEI FENOMENI CHIMICI, DELLA STRUTTURAZIONE DELLA MATERIA E DELLE SUE TRASFORMAZIONI.
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE:
SAPER APPLICARE LE CONOSCENZE TEORICHE E LE METODOLOGIE DI CALCOLO ACQUISITE ALLA RISOLUZIONE DI PROBLEMI ELEMENTARI O DI ROUTINE DELLA CHIMICA DI BASE.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO: SAPER DESCRIVERE IN MODO APPROPRIATO I FENOMENI CHIMICI MACROSCOPICI IN TERMINI ATOMISTICI E SAPER INDIVIDUARE LE METODOLOGIE DI CALCOLO APPROPRIATE PER NUMERICAMENTE PROBLEMI ELEMENTARI DELLA CHIMICA DI BASE.
ABILITÀ COMUNICATIVE: SAPER ESPORRE ORALMENTE LE CONOSCENZE ACQUISITE, ANCHE CON SCHEMI GRAFICI E NUMERICI.
CAPACITÀ DI APPRENDERE: SAPER APPLICARE E AGGIORNARE AUTONOMAMENTE LE CONOSCENZE ACQUISITE.
MODULO 2: TECNOLOGIA DEI MATERIALI
RISULTATI DI APPRENDIMENTO PREVISTI E COMPETENZA DA ACQUISIRE: CONOSCENZE DI BASE DELLA STRUTTURA E DELLE CARATTERISTICHE TECNOLOGICHE E DI IMPIEGO DEI MATERIALI PER L'INGEGNERIA EDILE E STRUTTURALE E COMPETENZE TECNICHE PER LA CORRETTA SCELTA E GESTIONE DEI MATERIALI UTILIZZATI NELLE APPLICAZIONI INGEGNERISTICHE.
CONOSCENZE E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE: COMPRENSIONE DELLA TERMINOLOGIA UTILIZZATA NELL’AMBITO DEI MATERIALI CONVENZIONALI E DELLE TECNOLOGIE DI PRODUZIONE E LAVORAZIONE.
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE:
CAPACITÀ DI SCEGLIERE I MATERIALI E LE SOLUZIONI TECNICHE PIÙ APPROPRIATE ALLA SPECIFICA APPLICAZIONE. CAPACITÀ DI COMPRENDERE LE INNOVAZIONI NEL CAMPO DEI MATERIALI PER L’EDILIZIA, I MECCANISMI DI UTILIZZO E LA LORO CORRETTA MESSA IN OPERA.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO: SAPER VALUTARE CRITICAMENTE LE SCELTE PROGETTUALI IN RELAZIONE AI MATERIALI IMPIEGATI E SAPER PROPORRE LE SOLUZIONI IDONEE IN TERMINI DI PROPRIETÀ E DURABILITÀ.
ABILITÀ COMUNICATIVE: SAPER DIALOGARE USANDO LA CORRETTA TERMINOLOGIA TECNICA CON COLLEGHI E ALTRI PROFESSIONISTI E SAPER COLLABORARE PER LO SVILUPPO DI LAVORI MULTIDISCIPLINARI. SAPER MOTIVARE LE SCELTE PROGETTUALI ESEGUITE IN RELAZIONE AI MATERIALI SCELTI.
CAPACITÀ DI APPRENDERE: SAPER APPLICARE LE CONOSCENZE ACQUISITE IN DIVERSI CONTESTI E SAPERLE AGGIORNARE AUTONOMAMENTE.

MODULO 2: SICUREZZA E PROTEZIONE AMBIENTALE DEI PROCESSI INDUSTRIALI

RISULTATI DI APPRENDIMENTO PREVISTI E COMPETENZA DA ACQUISIRE: CONOSCENZA DELLE DEFINIZIONI DI: RISCHIO, INCIDENTE, SICUREZZA E MODALITÀ DI QUANTIFICAZIONE; ELEMENTI DI TOSSICOLOGIA E IGIENE;.CONOSCENZA SU INCENDI ED ESPLOSIONI: INSORGENZA E STIMA DEGLI EFFETTI; DIMENSIONAMENTO DEI SISTEMI DI SICUREZZA PER PREVENIRE E MITIGARNE GLI EFFETTI. METODI PER L’IDENTIFICAZIONE E QUANTIFICAZIONE DI PERICOLI E RISCHI.
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE: CAPACITÀ DI EFFETTUARE L’ANALISI DEL RISCHIO E LA VALUTAZIONE DEI PERICOLI POTENZIALI, DEGLI STRATI DI PROTEZIONE E MITIGAZIONE DEGLI INCIDENTI, DELLA VALUTAZIONE DELLE PROBABILITÀ DI INCIDENTI E DEI DANNI.
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE:
SAPER APPLICARE L’ANALISI DEL RISCHIO ALLA PROGETTAZIONE.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO: CAPACITÀ DI VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA NELL’ESERCIZIO DI IMPIANTI E PROCESSI.
ABILITÀ COMUNICATIVE: CAPACITÀ COMUNICATIVE NELL’AMBITO DEI CONCETTI E DEI CONTENUTI DEGLI ARGOMENTI DEL CORSO.
CAPACITÀ DI APPRENDERE:CAPACITÀ DI APPRENDERE CONCETTI RELATIVI ALLA SICUREZZA DEGLI IMPIANTI E DEI PROCESSI PER INSERIRSI IN CONTESTI LAVORATIVI IN FASE DI ANALISI E VERIFICA DELLA SICUREZZA DI IMPIANTI OPERANTI O IN PROGETTAZIONE.
Prerequisiti
PREREQUISITI: FONDAMENTI DELLA MATEMATICA E DELLA FISICA QUALI POSSONO ESSERE ACQUISITI A LIVELLO DI SCUOLA SECONDARIA.
PROPEDEUTICITÀ: NESSUNA.
PER IL MODULO DI SICUREZZA E PROTEZIONE AMBIENTALE DEI PROCESSI INDUSTRIALI, GLI STUDENTI DEBBONO POSSEDERE CONOSCENZE DELLA CHIMICA GENERALE, DELLA FISICA DEI MATERIALI GASSOSI, LIQUIDI E SOLIDI.
Contenuti
MODULO 1: CHIMICA
MATERIA ED ENERGIA. STRUTTURA DEGLI ATOMI. IL SISTEMA PERIODICO. (5 ORE TEORIA + 2 ORE ESERCITAZIONI)
IL LEGAME CHIMICO: ENERGIE E FORZE DEI LEGAMI. I LEGAMI FORTI. TEORIE DEI LEGAMI FORTI: LEWIS, LEGAME DI VALENZA, ORBITALI MOLECOLARI. (6 ORE TEORIA + 2 ORE ESERCITAZIONI)
IBRIDIZZAZIONE DEGLI ORBITALI ATOMICI. RISONANZA. GEOMETRIE MOLECOLARI. INTERAZIONI DEBOLI FRA MOLECOLE: DIPOLO-DIPOLO, A IDROGENO, VAN DER WAALS. (5 ORE TEORIA + 2 ORE ESERCITAZIONI)
LA MOLE. FORMULE MINIME E MOLECOLARI. PERCENTUALI IN MASSA DEGLI ELEMENTI NEI COMPOSTI. (6 ORE ESERCITAZIONI)
STATI DI OSSIDAZIONE. REAZIONI REDOX IN AMBIENTE IONICO. CALCOLI STECHIOMETRICI: REAGENTE LIMITANTE. (2 ORE TEORIA + 7 ORE ESERCITAZIONI)
STATI DELLA MATERIA: SOLIDI; GAS; LIQUIDI. (5 ORE TEORIA)
TRASFORMAZIONI DI FASE. (3 ORE TEORIA)
SOLUZIONI E LORO PROPRIETÀ. PROPRIETÀ COLLIGATIVE. EQUILIBRI CHIMICI OMOGENEI IN FASE GASSOSA. EQUILIBRI IONICI IN SOLUZIONE ACQUOSA: ACIDI E BASI E EQUILIBRIO DI SOLUBILITÀ. (5 ORE TEORIA + 5 ORE ESERCITAZIONI)
ELETTROCHIMICA. LE PILE. EQUAZIONE DI NERNST. CALCOLO DELLA F.E.M. DI UNA PILA E DETERMINAZIONE DEL VERSO SPONTANEO DELLA REAZIONE REDOX CHE LA ALIMENTA. (2 ORE TEORIA + 3 ORE ESERCITAZIONI).

MODULO 2: TECNOLOGIA DEI MATERIALI
INTRODUZIONE ALLA SCIENZA E TECNOLOGIA DEI MATERIALI. TIPI DI MATERIALI. STRUTTURA DEI MATERIALI: SOLIDI IONICI E SOLIDI COVALENTI. STRUTTURA CRISTALLINA. PROCESSO DI CRISTALLIZZAZIONE. POLIMORFISMO. DIFETTI NEI CRISTALLI. STRUTTURE AMORFE.
PROPRIETÀ FISICHE DEI MATERIALI.
ANALISI DELLE PROPRIETÀ MECCANICHE DEI MATERIALI. SOLLECITAZIONI STATICHE, CICLICHE E DINAMICHE. TENACITÀ E RESILIENZA. RESISTENZA ALLA FATICA. PROPRIETÀ TERMICHE. RESISTENZA ALLO SHOCK TERMICO. PROPRIETÀ REOLOGICHE DI FLUIDI. IL CASO DEL CALCESTRUZZO E DEI LEGANTI PER L'EDILIZIA.
MATERIALI CERAMICI
ARGILLA: COSTITUZIONE E PROPRIETÀ. CAOLINITE. PRODUZIONE DEI CERAMICI TRADIZIONALI. LATERIZI. CARATTERISTICHE E CLASSIFICAZIONE DEI LATERIZI. GRÈS E PORCELLANE. SAGGI E PROVE SUI REFRATTARI. VETRO. CENNI SULLA LAVORAZIONE DEL VETRO. CARATTERISTICHE DEL VETRO. VETRI DI SICUREZZA. VETROCERAMICHE.
LEGANTI
LEGANTI AEREI: CALCE AREA, GESSO. LEGANTI IDRAULICI. CEMENTO PORTLAND. PRODUZIONE DEL CEMENTO PORTLAND. COMPOSIZIONE. IDRATAZIONE DEL CEMENTO. CAUSE DI ALTERAZIONE DELLE OPERE CEMENTIZIE. CEMENTO POZZOLANICO. CEMENTO D'ALTO FORNO. CEMENTO ALLUMINOSO. PROVE SUI CEMENTI. NORMATIVA. CALCI IDRAULICHE. CALCESTRUZZO : COSTITUENTI, LAVORABILITÀ, RESISTENZA MECCANICA. DURABILITÀ DEL CALCESTRUZZO E DEI LEGANTI PER L'EDILIZIA.
MATERIALI METALLICI
PRODUZIONE DELLA GHISA E DELL'ACCIAIO. DIAGRAMMA DI STATO FERRO-CARBONIO. TRATTAMENTI TERMICI DEGLI ACCIAI. LAVORAZIONI E PROPRIETÀ MECCANICHE DEGLI ACCIAI. ACCIAI INOSSIDABILI. GHISE. CENNI SULLA CORROSIONE E PROTEZIONE DEI MATERIALI.
MATERIALI POLIMERICI
POLIMERI TERMOPLASTICI E TERMOINDURENTI. CRISTALLINITÀ E MORFOLOGIA NEI MATERIALI TERMOPLASTICI. TECNOLOGIE DI LAVORAZIONE DEI MATERIALI POLIMERICI. PROPRIETÀ MECCANICHE. ELASTOMERI.
MATERIALI COMPOSITI
FIBRE E CARICHE PARTICELLARI PER MATERIALI COMPOSITI A MATRICE POLIMERICA. PROPRIETÀ MECCANICHE. PROCESSI DI FABBRICAZIONE.
MATERIALI BITUMINOSI
ORIGINI E CLASSIFICAZIONE DEI MATERIALI BITUMINOSI. TECNOLOGIE DI PRODUZIONE ED UTILIZZO.
LEGNO
CLASSIFICAZIONE TECNOLOGICA DEL LEGNO. PROPRIETÀ E DIFETTI DEL LEGNO. DURABILITÀ DEL LEGNO.

MODULO 2: SICUREZZA E PROTEZIONE AMBIENTALE DEI PROCESSI INDUSTRIALI

EVOLUZIONE DEI PROCESSI INDUSTRIALI. ESEMPI DI INCIDENTI DELL'INDUSTRIA CHIMICA (13 ORE DI LEZIONE).
TOSSICOLOGIA ED IGIENE INDUSTRIALE (7 ORE).
ESPLOSIONI: INFIAMMABILITÀ E PARAMETRI DI SICUREZZA (30 ORE).
PREVENZIONE:INERTIZZAZIONE DI SERBATOI (10 ORE)
Metodi Didattici
L’INSEGNAMENTO CONTEMPLA LEZIONI TEORICHE (45 ORE) ED ESERCITAZIONI IN AULA (15 ORE). NELLE ESERCITAZIONI IN AULA VENGONO PRESENTATI SEMPLICI PROBLEMI SIA DI TIPO CALCOLATIVO CHE ANALITICO.
L’INSEGNAMENTO È EROGATO IN PRESENZA. LA FREQUENZA È OBBLIGATORIA. LA FRAZIONE MINIMA DELLE ORE DI ATTIVITÀ DIDATTICA FRONTALE NECESSARIA PER SOSTENERE L’ESAME È PARI AL 70%. LA MODALITÀ DI VERIFICA DELLA PRESENZA È GENERALMENTE DI TIPO ELETTRONICO, OVVERO RESA NOTA DAL DOCENTE ALL’INIZIO DELLE LEZIONI.
Verifica dell'apprendimento
LA VALUTAZIONE DEL RAGGIUNGIMENTO DEGLI OBIETTIVI PREFISSATI AVVERRÀ ATTRAVERSO LO SVOLGIMENTO DI UNA PROVA D’ESAME AL TERMINE DI CIASCUN MODULO, COME DI SEGUITO DETTAGLIATO. IL VOTO FINALE CONSEGUITO SARÀ DATO DALLA MEDIA NUMERICA DEI PUNTEGGI CONSEGUITI NELLE DUE PROVE.

MODULO 1: CHIMICA

LA PROVA DI ESAME RELATIVA AL MODULO 1 SI TIENE AL TERMINE DEL MODULO ED È FINALIZZATA A VALUTARE LA CAPACITÀ DELLO STUDENTE DI AVERE APPRESO I PRINCIPI FONDAMENTALI DELLA STRUTTURA DELLA MATERIA, AVENDO ACQUISITO LA DIFFERENZA TRA UN APPROCCIO FENOMENOLOGICO E UN APPROCCIO MICROSCOPICO RISPETTO ALLO STUDIO DELLE PROPRIETÀ DELLA MATERIA E DELLE SUE TRASFORMAZIONI.
LA PROVA D'ESAME CONSISTERÀ IN UNA PROVA SCRITTA CON QUESITI DI STECHIOMETRIA (REAZIONI REDOX, EQUILIBRIO OMOGENEO IN FASE GAS, PROPRIETÀ COLLIGATIVE, EQUILIBRIO ACIDO-BASE, EQUILIBRIO DI SOLUBILITÀ, CELLE GALVANICHE) E UNA PROVA ORALE, ENTRAMBE VALUTATE IN TRENTESIMI. PER ACCEDERE ALLA PROVA ORALE È NECESSARIO OTTENERE UNA VALUTAZIONE PARI AD ALMENO 15/30. LA PROVA ORALE CONSISTERÀ IN UN COLLOQUIO IN CUI VERRANNO COLMATE EVENTUALI LACUNE RISCONTRATE NELLA PROVA SCRITTA E APPROFONDITI GLI ARGOMENTI DI TEORIA. IL VOTO FINALE CONSEGUITO, ESPRESSO IN TRENTESIMI CON EVENTUALE LODE, DIPENDERÀ DALLA MATURITÀ ACQUISITA SUI CONTENUTI DEL CORSO E SARÀ DATO DALLA MEDIA NUMERICA DEI PUNTEGGI OTTENUTI NELLE DUE PROVE. AI FINI DELLA LODE SI TERRÀ CONTO DELLA QUALITÀ DELL’ESPOSIZIONE, IN TERMINI DI UTILIZZO DI LINGUAGGIO SCIENTIFICO APPROPRIATO, E DELL’AUTONOMIA DI GIUDIZIO DIMOSTRATA.


MODULO 2: TECNOLOGIA DEI MATERIALI

LA VALUTAZIONE DEL RAGGIUNGIMENTO DEGLI OBIETTIVI PREFISSATI AVVERRÀ MEDIANTE UN COLLOQUIO CHE SI TERRÀ ALLA FINE DEL MODULO.
IL COLLOQUIO SARÀ MIRATO A VALUTARE LA CAPACITÀ DELL'ALLIEVO DI IDENTIFICARE E DEFINIRE IL COMPORTAMENTO DEI MATERIALI IN USO NELL'EDILIZIA, ESEGUIRE LE SCELTE PIÙ APPROPRIATE PER LE FUNZIONI RICHIESTE AI MATERIALI. SARANNO INOLTRE PROPOSTI SEMPLICI PROBLEMI ANALITICI. LA VALUTAZIONE MIRA A VERIFICARE IL LIVELLO DI APPRENDIMENTO E IL GRADO DI ASSIMILAZIONE DELLE TEMATICHE PRESENTATE E SI BASA SUL LIVELLO DELLE CONOSCENZE ACQUISITE, SULLA CORRETTEZZA DI ESPRESSIONE E DI TERMINOLOGIA, E SULLA CAPACITÀ DI COLLEGAMENTO DEI CONCETTI.
PER IL SUPERAMENTO DEL COLLOQUIO È NECESSARIO DIMOSTRARE ALMENO LA CONOSCENZA DELLE PRINCIPALI CARATTERISTICHE DEI DIVERSI MATERIALI STUDIATI.
LA VALUTAZIONE TERRÀ CONTO DI COME LO STUDENTE SAPRÀ DIMOSTRARE COMPLETA AUTONOMIA NELLA VALUTAZIONE E NELLA SCELTA DEI MATERIALI IN RELAZIONE A SPECIFICHE APPLICAZIONI. LA PROPRIETÀ DI LINGUAGGIO E LA CAPACITÀ DI ESPOSIZIONE SARANNO VALUTATI PER IL RAGGIUNGIMENTO DELL'ECCELLENZA.

MODULO 2: SICUREZZA E PROTEZIONE AMBIENTALE DEI PROCESSI INDUSTRIALI.

IL RAGGIUNGIMENTO DEGLI OBIETTIVI DEL MODULO 2 È CERTIFICATO MEDIANTE IL SUPERAMENTO DI UN ESAME CON VALUTAZIONE IN TRENTESIMI. L'ESAME PREVEDE UNA PROVA ORALE.
CRITERIO DI VALUTAZIONE PER LA SOGLIA MINIMA: LO STUDENTE DEVE DIMOSTRARE DI AVER COMPRESO IL PERICOLO CONNESSO AD UN DATO SCENARIO INCIDENTALE PER UN DEFINITO PROCESSO CHIMICO, E DI SAPER APPLICARE I CORRETTI MODELLI PER LA STIMA QUANTITATIVA DEL DANNO.
CRITERIO DI VALUTAZIONE PER L’ECCELLENZA: ESTREMA COMPETENZA DELL’ARGOMENTO, OTTIMA CAPACITÀ DI ESPRESSIONE E DI COMPRENSIONE DELLE METODOLOGIE ILLUSTRATE.
Testi
MODULO 1: CHIMICA
1) BRAIN B. LAIRD, CHIMICA GENERALE (MCGRAW-HILL)
2) BERTINI IVANO, MANI FABRIZIO, LUCHINAT CLAUDIO, STECHIOMETRIA, CEA
3) QUALSIASI ALTRO TESTO UNIVERSITARIO DI CHIMICA GENERALE E INORGANICA

IL MATERIALE PER LE ESERCITAZIONI, SIA PUR PRESENTE NEI TESTI CONSIGLIATI, VERRÀ INTEGRATO DURANTE IL CORSO DAL DOCENTE.

MODULO 2: TECNOLOGIA DEI MATERIALI
LUCA BERTOLINI, MATERIALI DA COSTRUZIONE, VOL. 1, CITTÀ STUDI EDIZIONI.
WILLIAM D. CALLISTER, “SCIENZA E INGEGNERIA DEI MATERIALI”, ED. EDISES, NAPOLI, 2003
VITO A. ROSSETTI, “IL CALCESTRUZZO – MATERIALI E TECNOLOGIA”, MCGRAW-HILL, 2003

MODULO 2: SICUREZZA E PROTEZIONE AMBIENTALE DEI PROCESSI INDUSTRIALI.
1)D.A.CROWL AND J.F.LOUVAR, CHEMICAL PROCESS SAFETY: FUNDAMENTALS WITH APPLICATIONS, 2ND EDITION, PRENTICE HALL PTR.
2)C.A. HEATON "INTRODUCTION TO INDUSTRIAL CHEMISTRY"- BLACKIE ACADEMIC AND PROFESSIONAL ACADEMIC PRESS. TERZA EDIZIONE.
3)DURANTE IL CORSO IL DOCENTE FORNIRÀ COPIE DI LUCIDI E APPUNTI DATTILOSCRITTI DELLE LEZIONI.
Altre Informazioni
POTRANNO ESSERE SVOLTE PROVE INTRA-CORSO, APERTE ESCLUSIVAMENTE AGLI STUDENTI DEL I ANNO
  BETA VERSION Fonte dati ESSE3 [Ultima Sincronizzazione: 2022-11-21]