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Oggetto:
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Chimica Analitica (CTF)

Oggetto:

Analytical Chemistry

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Anno accademico 2022/2023

Codice dell'attività didattica
FAR0015
Docenti
Ornella Abollino (Titolare del corso)
Agnese Giacomino (Titolare del corso)
Corso di studi
[f003-c504] laurea magistrale in chimica e tecnologia farmaceutiche - a torino
Anno
1° anno
Periodo didattico
Secondo semestre
Tipologia
Di base
Crediti/Valenza
7
SSD dell'attività didattica
CHIM/01 - chimica analitica
Modalità di erogazione
Tradizionale
Lingua di insegnamento
Italiano
Modalità di frequenza
Consigliata
Tipologia d'esame
Scritto ed orale
Prerequisiti

Conoscenze di chimica generale ed inorganica, di matematica e di statistica.


Knowledge on general and inorganic chemistry, on mathematics and statistics.
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Sommario insegnamento

Oggetto:

Obiettivi formativi

L'insegnamento è finalizzato a fornire le conoscenze di base pertinenti alla chimica analitica ed alle analisi strumentali, ovvero:

- le caratteristiche degli equilibri acido-base, di formazione di complessi, di ossido-riduzione ed eterogenei e la loro applicazione alle analisi volumetriche e strumentali per definire le specie chimiche presenti in soluzione e determinarne la concentrazione;

- il concetto di segnale analitico, i principi di funzionamento delle principali strumentazioni analitiche di un laboratorio chimico e le loro applicazioni;

- l'utilizzo di metodi statistici e chemiometrici nella elaborazione e valutazione dei dati.

The aim of the course is to provide the students with the basic knowledge on analytical chemistry and instrumental analysis, i.e.:

- the features of acid-base, complexation, redox and heterogeneous equilibira and their applications to volumetric and instrumental analyses, in order to identify the chemical species present in solution and determine their concentrations;

- the concept of analytical signal, the principles of the main analytical instruments present in a chemical laboratory and their applications;

- the application of statistical and chemometrich methods to data processing and evaluation.

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Risultati dell'apprendimento attesi

D1 - CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE
Conoscenza delle nozioni fondamentali di chimica analitica e dei principi dei metodi strumentali di analisi necessarie per condurre controlli sui farmaci e su altri prodotti, valutarne i risultati e comprendere gli studi di validazione dei farmaci.

D2 - CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
Acquisizione di una visione globale del processo analitico, a partire dalla scelta del metodo di analisi fino all'elaborazione dei risultati.
Acquisizione della capacità di valutazione critica dei metodi analitici classici e strumentali e della capacità di scelta del metodo più adatto agli scopi di ciascuna analisi.

D3 - AUTONOMIA DI GIUDIZIO
Acquisizione dei criteri e delle procedure per la valutazione critica sia di risultati sperimentali ottenuti  sia di quelli riportati nella letteratura scientifica, negli studi di applicazione e di controllo di qualità di medicinali e di altri prodotti.

D4 - ABILITÀ COMUNICATIVE
Acquisizione della capacità di esprimersi chiaramente e con termini appropriati in merito agli argomenti affrontati.

D5 - CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO
Acquisizione della capacità di reperire ed apprendere autonomamente e criticamente nuovi orientamenti scientifici riguardanti il controllo analitico.

D1 - KNOWLEDGE AND UNDERSTANDING
Acquisition of fundamental concepts of analytical chemistry and of the principles of instrumental methods of analysis, which are necessary to execute controls on drugs and other products, evaluate their results and understand the studies on drug validation.


D2 - ABILITY TO APPLY KNOWLEDGE AND UNDERSTANDING
Acquisition of a global vision of the analytical process, from the choice of the method of analysis up to the processing or the results.
Acquisition of the capability of critical evaluation of classical and instrumental analytical methods and of choosing the most suitable one for each analysis.


D3 - AUTONOMY OF JUDGMENT
Acquisition of criteria and procedures to critically evaluate results, both obtained experimentally and reported in the scienficif literature, in studies on application and quality control of drugs and other products.


D4 - COMMUNICATION SKILLS
Acquisition of the ability to speak with clarity and with appropriate terms on the aspects related to the teaching topics.


D5 - LEARNING SKILLS
Acquisition of the ability to find and autonomously and critically learn new scientific trends concerning analytical controls.

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Modalità di insegnamento

L'insegnamento è costituito da 56 ore di lezione, integrate da 16 ore di esercitazione.

La frequenza è facoltativa, consigliata, e la prova finale sarà uguale per frequentanti e non.

L’insegnamento viene erogato in presenza negli orari definiti da calendario.

Vengono calendarizzati momenti di interazione con gli studenti/le studentesse, in presenza.

La piattaforma Moodle accoglie: diapositive delle lezioni; audiopresentazioni; esercizi; materiali di approfondimento che potranno essere discussi insieme in presenza.

Obiettivo dell’ambiente di apprendimento è creare continuità tra i diversi momenti della didattica e tra le diverse situazioni. Per quanto riguarda la parte del corso relativa ad analisi volumetriche e gravimetriche, si svolgono esercizi relativi a ciascuno degli argomenti trattati. Vengono inoltre caricati sulla piattaforma Moodle video-spiegazioni di esercizi svolti.

The teaching consists of 56 hours of lecture and 16 hours of exercises.

Attendance to the lectures is not compulsory, but advised. The final test will be the same for students attending and for those not attending the lectures.

The lectures are carried out in presence according to the lecture timetable. 

Moments of interaction with the students are scheduled, in presence.

The Moodle platform includes: lecture slides; audio presentations; exercises; in-depth materials that can be discussed together in presence.

The goal of the learning environment is to create continuity between the different moments of the teaching and between different situations. As regards the part of the course on volumetric and gravimetric analyses, exercises are carried out on each of the topics covered. Video explanations of the exercises carried out are also uploaded on the platform.

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Modalità di verifica dell'apprendimento

L'esame è svolto in presenza.

La verifica di apprendimento avviene in presenza della Commissione costituita dalla/e docente/i titolare/i dell’insegnamento e i cultori della materia designati dalla Commissione Didattica del Dipartimento di riferimento – DSTF.

Durante lo svolgimento dell'insegnamento gli studenti hanno la possibilità di sostenere una prova in itinere (esonero), che consiste in una prova scritta equivalente allo scrirtto sotto descritto.

L’esame è costituito da uno scritto e da un orale.

La prova scritta consiste di: a) un esercizio di base; b) un esercizio più articolato; c) 3 domande aperte di teoria; d) una domanda sull'utilizzo di RStudio per l'elaborazione dei risultati sperimentali delle analisi. Durata: 2 ore.

Nella prova orale vengono poste domande sugli argomenti di analisi chimica strumentale.

La prova orale potrà essere sostenuta entro 12 mesi dal superamento della prova scritta.

VOTO

Il voto finale dell’esame, che sarà registrato, sarà la media dei due voti conseguiti nella parte scritta ed in quella orale.

 

The exam is carried out in presence.

The learning verification takes place in the presence of the Commission made up of the Professor in charge of the course and the experts of the subject designated by the Didactic Commission of the Department of reference - DSTF.

During the course, students have the opportunity to give an ongoing evaluation ("esonero"), which consists of a written test  equivalent to the written part of the exam described below.

The exam consists of a written test and of an oral test.

The written test, consists of: a) a basic exercise; b) a more complete exercise; c) 3 open theory questions; d) a question on the use of RStudio for the processing of analytical results. Duration of the test: 2 hours.

The oral test consists of questions on instrumental chemical analysis.

The oral test can take place within 12 months after the (passed) written test.

SCORE
The final exam score, which will be recorded, will be the average of the two scores obtained in the written and in the oral tests.

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Attività di supporto

Sulla piattaforma e-learning Moodle è presente il materiale didattico relativo al corso. Sono presenti esercizi sugli equilibri chimici e sulle metodiche analitiche classiche e video su alcune strumentazioni di analisi.

Oltre al monte ore previsto dal corso, si terrà un ciclo di 16 ore di esercitazioni interamente dedicate allo svolgimento di esercizi, svolti in presenza e resi disponibili come registrazioni audiovideo (esercizi svolti passo passo con spiegazione).

Nei mesi in cui si tengono le lezioni ed a posteriori, le docenti sono disponibili a ricevere gli studenti su appuntamento per il chiarimento di dubbi individuali. Vengono inoltre calendarizzati momenti di interazione con gli studenti (collegiali, piccoli gruppi o individuali),  in presenza.

Educational material on the course is available on Moodle e-learning platform. Exercises on chemical equilibria and classical analytical methods as well as videos on some instruments of analysis are present.

In addition to the number of hours provided by the course, there is a 16-hour cycle of exercises entirely dedicated to exercises, made in presence and available as audio-video recordings (exercises solved and explained step by step).

During the months in which lectures are given and after the course, the lecturers are willing to meet the students in one-to-one meetings (after arranging an appointment), to explain single doubts. Moments of interaction with students (collective, small groups or individuals) are also scheduled in presence.

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Programma

Introduzione

- Definizione e finalità della Chimica Analitica.

- Il processo analitico: stadi operativi di una determinazione qualitativa e quantitativa. Cenni sul campionamento di materiali omogenei ed eterogenei e sulla preparazione del campione prima dell'analisi.

- Classificazione dei principali metodi di analisi quantitativa.

Valutazione di un metodo di analisi e trattamento dei dati analitici

- Criteri di scelta e valutazione di un metodo analitico. Parametri di qualità del dato analitico e suo trattamento statistico (anche utilizzando il software RStudio).

- Cenni di chemiometria e sue applicazioni in chimica analitica.

Attività, concentrazione, equilibri

- Attività e concentrazione: significato e calcolo. Trattamento sistematico dell'equilibrio: equazioni di bilancio di massa e bilancio di carica. Equilibri e speciazione: calcolo del pH ed equilibri acido-base, equilibri di complessazione, di solubilità e di ossido-riduzione.

Tecniche di analisi chimica classica

- Analisi volumetriche: principi di base; titolazioni acido base, di complessazione, di precipitazione, di ossido-riduzione.

- Caratteristiche e formazione di precipitati colloidali e cristallini. La coprecipitazione.

- Analisi gravimetriche: metodi di precipitazione e di volatilizzazione.

Tecniche (non strumentali) di separazione

- Cenni sull'estrazione in fase solida.

Metodi strumentali di analisi

- Cenni sulla calibrazione.

- Metodi spettroscopici: interazione tra radiazione elettromagnetica e materia; spettroscopia di assorbimento molecolare (UV-Vis), di assorbimento atomico e di emissione atomica; spettroscopia di riflettanza. Applicazioni in campo farmaceutico.

- Metodi elettroanalitici: cella elettrochimica; potenziometria; voltammetria; conduttimetria; sensori di interesse farmaceutico.

- Cenni su analisi termica, cromatografia e spettrometria di massa con sorgente ICP.

 

Introduction

- Definition and aims of Analytical Chemistry.

- The analytical process: steps of a qualitative and quantitative determination. Hints on sampling procedures for homogeneous and heterogeneous materials and on sample preparation prior to analysis.

- Classification of the main methods of analytical chemistry.

Evaluation of a method of analysis and treatment of analytical data

- Criteria for choosing and evaluating an analytical method. Parameters defining the quality of analytical data and their statistical processing (also using RStudio software).

- Hints on chemometrics and its applications in analytical chemistry.

Activity, concentration, equilibria

- Activity and concentration: meaning and calculation. Systematic treatment of equilibrium: mass balance and charge balance equations. Equilibria and speciation: calculation of pH and acid-base, complexation, solubility and redox equilibria.

Classical techniques of chemical analysis

- Volumetric analysis: fundamentals; acid-base, complexation, precipitation, redox titrations.

- Characteristics and formation of colloidal and crystalline precipitates. Coprecipitation.

- Gravimetric analysis: precipitation and volatilization techniques.

 (non-instrumental) Separation techniques 

- Hints on solid phase extraction.

Instrumental methods of analysis

- Hints of calibration

- Spectroscopic methods: interactions between electromagnetic radiation and matter; molecular UV-vis absorption spectroscopy; atomic absorption and emission spectroscopy; reflectance spectroscopy. Applications in the pharmaceutical field.

- Electroanalytical methods: electrochemical cell; potentiometry; voltammetry; conductimetry; sensors of pharmaceutical interest.

- Hints on thermal analysis, chromatography and mass spectrometry with ICP source.

 

 

Testi consigliati e bibliografia



Oggetto:
Libro
Titolo:  
Fondamenti di Chimica Analitica
Anno pubblicazione:  
2015
Editore:  
Edises
Autore:  
Skoog - West - Holler - Grouch
ISBN  
Obbligatorio:  
No


Oggetto:
Libro
Titolo:  
Chimica Analitica Quantitativa
Anno pubblicazione:  
2017
Editore:  
Zanichelli
Autore:  
Daniel C. Harris
ISBN  
Obbligatorio:  
No


Oggetto:
Libro
Titolo:  
Chimica analitica ed analisi quantitativa
Anno pubblicazione:  
2012
Editore:  
Piccin
Autore:  
D.S. Hage, J.D. Carr
ISBN  
Obbligatorio:  
No
Oggetto:

Tutto il materiale utile all'insegnamento è a disposizione sulla piattaforma e-learning Moodle. 

Testi consigliati: vedi sopra.

All the materials useful for the course is available on the e-learning platform Moodle.

Recommended readings: see above

 



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Note

In caso di necessità, è prevista l’eventualità di consentire il sostenimento dell’esame anche in una lingua diversa dall’italiano (inglese).

 

 

In case of need, there is the possibility of allowing the exam to be taken also in a language other than Italian (English).

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Ultimo aggiornamento: 17/02/2023 18:35

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