I Fondamenti di chimica degli ambienti acquosi. I gas disciolti nell’acqua in equilibrio con l’atmosfera. Acidità minerale libera e totale. L’anidride carbonica disciolta. Alcalinità e basicità. Costituenti dell’alcalinità ai diversi pH. Carbonio inorganico disciolto e alcalinità; produttività di un’acqua. Influenza dell’alcalinità sulla solubilità dell’anidride carbonica. Gli ioni metallici nell’acqua; speciazione. Specie maggiori: il calcio; durezza; equilibri tra CO2 disciolto e calcite. Gli agenti complessanti: selettività e specificità nella chelazione. Equilibri competitivi: cloruro e NTA leganti nell’acqua di mare. I polifosfati. Le sostanze umiche. Complessazione e processi redox. Ossido-riduzioni, attività elettronica e pE. I limiti del pE nell’acqua; i valori di pE nei sistemi acquosi naturali. Diagrammi pH vs. pE. La corrosione. Interazioni tra fasi. Importanza e formazione dei sedimenti. Solubilità dei solidi; solubilità intrinseche. Natura delle particelle colloidali; colloidi idrofilici, idrofobici, micelle; stabilità dei colloidi; proprietà colloidali delle argille. Aggregazione di particelle; coagulazione; flocculazione. Flocculazione di batteri per opera di specie polimeriche. Adsorbimento superficiale da parte dei solidi. Lo scambio ionico nei sedimenti di fondo: cation-exchange capacity (CEC) ed exchangeable cation status (ECS). Flussi di fosforo nei sedimenti. La frazione organica nei sedimenti. L’inquinamento dei corpi acquosi. Specie inorganiche in tracce; i metalli pesanti; cadmio, piombo, stagno, mercurio, arsenico, organometallici, cianuri, ammoniaca, idrogeno- solforato, nitriti, solfiti. Gli inquinanti organici: reflui urnani. Saponi, detergenti e precursori dei detergenti. I pesticidi negli ambienti acquatici. Insetticidi naturali, nicotina, rotenone, piretro e piretrina; DDT e organoclorurati; insetticidi organofosforici; carbammati; erbicidi bipiridilici, eterociclici azotati (triazine); cloro-fenossi derivati defoglianti; amidi sostituite; coprodotti industriali: dibenzodiossine clorurate. Bifenili policlorurati (PCB); loro biodegradazione. Idrocarburi poliaromatici (PCA). I radionuclidi nell’ambiente acquatico. Il trattamento delle acque per le reti idriche urbane, per uso industriale. Trattamento primario, secondario e terziario di acque reflue: filtri a gocciolamento, reattori biologici rotanti, sistema a fanghi attivati. (activated sludge system); rimozione di specie organiche disciolte; rimozione di specie inorganiche: elettrodialisi, resine a scambio ionico, osmosi inversa; eliminazione di fosforo e azoto (nutrienti). I  fanghi reflui: trattamento, reimpiego e smaltimento. Disinfezione delle acque.
Composizione dell’atmosfera. L’effetto serra. Chimica della stratosfera: lo strato di ozono, formazione e distruzione non catalitica dell’ozono (PSC: polar stratospheric clouds), ruolo degli agenti chimici nella distruzione dell’ozono, i chlorofluorocarbons (CFC), freons. Chimica e inquinamento dell’aria a livello del suolo; clima globale e microclima; effetti dell’urbanizzazione sul microclima. Reazioni chimiche e fotochimiche nell’atmosfera; chimica della troposfera; i radicali liberi; il particolato atmosferico. Gli inquinanti gassosi inorganici ed organici. Il monitoraggio atmosferico: campionamento continuo e in badge. L’analisi di SO2, di NOx, di ossidanti (O3, perossidi, cloro), di CO, di idrocarburi.
La chimica dei suoli; i suoli e l’agricoltura. Reazioni di scambio ionico dei suoli; aggiustamento del pH dei suoli. I macronutrienti e i micronutrienti. I fertilizzanti. I rifiuti e gli inquinanti nei suoli; contaminazione chimica; biodegradazione.

Generalità sull’analisi chimica classica e strumentale; la procedura analitica totale; l’analisi chimica ambientale.
Cenni di statistica applicata alla metrologia: precisione, accuratezza, errori, valor medio e deviazione standard.
La vetreria e sicurezza in laboratorio.
Le titolazioni acido/base; indicatori.
I parametri di qualita' dell'acqua: il pH; l'elettrodo a vetro, strumentazione da banco e portatile, taratura; determinazione del pH di un'acqua potabile o naturale (rete, minerale, sorgente, lago); acqua marina.
I parametri di qualita' dell'acqua: l'alcalinità.
I parametri di qualita' dell'acqua: la conducibilità; strumentazione da banco e portatile, taratura: determinazione della conducibilità di un'acqua potabile o naturale (rete, minerale, sorgente, lago); acqua marina.
I parametri di qualita' dell'acqua: l'ossigeno disciolto; titolazioni redox (metodo Winkler); l'elettrodo selettivo a membrana; taratura: determinazione del DO di un'acqua potabile o naturale (rete, minerale, sorgente, lago); acqua marina; BOD.
I parametri di qualita' dell'acqua: la richiesta chimica di ossigeno (COD); il metodo al permanganato e quello al bicromato; taratura: determinazione del COD di un'acqua potabile o naturale (rete, minerale, sorgente, lago); acqua marina; TOC.
I parametri di qualita' dell'acqua: la durezza; totale, temporanea, parziale; titolazioni redox.
Cenni ai metodi di analisi chimica strumentale: la spettrometria atomica: EAS, FAAS, GFAAS, ICP-AES, ICP-MS: la strumentazione; la spettroscopia molecolare: UV-vis, IR; strumentazione da laboratorio e portatile.
Cenni ai metodi di analisi chimica strumentale: generalità sulla cromatografia; la cromatografia liquida; HPLC; colonne capillari ed impaccate; rivelatori, parametri da ottimizzare in una separazione cromatografica; la gas-cromatografia; colonne capillari ed impaccate; rivelatori, parametri da ottimizzare in una separazione gas-cromatografica.
L'analisi di campioni reali acquosi, solidi o biologici: la conservazione ed il pretrattamento di campioni: es. analisi di sedimenti costieri per analisi di idrocarburi policiclici aromatici.
 
 

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