Università degli Studi di Cagliari
Corso di Laurea triennale in Chimica
Laboratorio di Chimica Industriale
Docente
Roberto Monaci
Tel.
+39 070 675 4386
Fax.
+39 070 675 4388
E-mail
[email protected]
Orario
di
CFU
6
SSD
CHIM/04
ricevimento
Martedì 10–12 ;Venerdì 15 – 17
Obiettivi Formativi:
Conoscenze: Il corso di Laboratorio di Chimica Industriale si propone di
fornire le conoscenze di base attinenti la realizzazione e la conduzione dei
processi chimici industriali.
Capacità: Lo studente sarà in grado di effettuare il bilancio di materia e di
energia di processi semplici, risolvere problemi elementari di scambio
termico e separazione.
Comportamenti: Il corso prevede di stimolare il lavoro sia di gruppo sia
autonomo.
Conoscenze richieste: Il corso è consigliato agli studenti che abbiano superato gli esami di profitto
del corso Chimica Fisica e Laboratorio I. E’ richiesta inoltre una buona
conoscenza dei calcoli stechiometrici.
Programma: Generalità sulla Chimica Industriale: caratteristiche e importanza economica.
Richiami di Termodinamica dei sistemi reagenti. Definizione di conversione,selettività e resa di un
processo industriale. Valutazione di una reazione chimica : fattibilità tecnica ed economica.
Catalisi : attività e selettività di un catalizzatore. Catalisi omogenea. Catalisi acido-base. Catalisi
eterogenea. Adsorbimento fisico e chemiadsorbimento. Isoterma di Langmuir. Classificazione dei
catalizzatori. Catalizzatori acidi solidi.
Bilanci nei sistemi reagenti : l’equazione del bilancio materiale. Rappresentazione del flusso di
materia in un processo industriale. Schemi di processo. Calcoli stechiometrici e di bilanci di materia
in sistemi semplici. L’equazione del bilancio di energia. Applicazioni del bilancio di energia.
Trasferimento di calore : calore e temperatura. Dispositivi per la misura della temperatura. Natura
del flusso di calore. Trasferimento di calore per conduzione. Flusso di calore stazionario. Resistenze
in serie al flusso di calore. Trasferimento di calore per convezione. Scambiatori di calore.
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Processi di separazione : caratteristiche dei processi di separazione. Equilibrio di separazione. Il
fattore di separazione e la sua relazione con le proprietà molecolari. Selezione dei processi di
separazione. Distillazione : colonne di rettifica, rapporto di riflusso, determinazione del numero di
piatti di una colonna. Esempi nell’industria.
Reazioni di interesse industriale : idrogenazione, deidrogenazione, ossidazione, polimerizzazione.
Esercitazioni di laboratorio :
Gas-cromatografia : determinazione qualitativa e quantitativa di una miscela incognita;
Sintesi di un tensioattivo e sua caratterizzazione;
Determinazione acidità di un catalizzatore solido con il metodo di Benesi;
Separazione degli isomeri xilenici mediante cristallizzazione frazionata e distillazione;
Reazioni di polimerizzazione: preparazione di un poliestere lineare e di uno reticolato, sintesi
del nylon 6-6;
Studio di una reazione catalitica in fase liquida.
Testi consigliati:
a) C. Clausen, G. Mattson “ Principles of Industrial Chemistry “ John Wiley & Sons, New
York 1987
b) R. Rigamonti “ Chimica Industriale “ Clut, Torino 1993
c) I. Pasquon, G. Guerrieri “ Principi della Chimica Industriale “ vol. III Cap.3 , Città Studi,
Milano 1997
d) S. Carrà, M. Morbidelli “ Chimica Fisica Applicata “ Cap.2 e 4, Hoepli, Milano 1983
e) R. Cozzi, P. Protti, T. Ruaro “ Analisi Chimica:moderni metodi strumentali “ vol I, Cap. 17,
Zanichelli, Bologna 1996
Modalità di verifica/esame:
X
X
X
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Prove di verifica intermedie
Esame scritto
Esame orale
Prova di laboratorio
Descrizione:
L’esame consiste in una prova scritta riguardante la risoluzione di esercizi numerici ed un colloquio
orale vertente su tutti gli argomenti trattati, sugli esercizi oggetto della prova scritta e sulle relazioni delle
esercitazioni di laboratorio. E’ prevista una verifica scritta intermedia ; gli studenti che nella verifica
riportano una votazione positiva sono esentati dalla prova scritta.
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