Guida degli insegnamenti
Syllabus
Partially translatedTradotto parzialmente
Simona SABBATINI
Lingua di erogazione: ITALIANOLessons taught in: ITALIAN
Laurea Magistrale Ciclo Unico 5 anni - [IU01] INGEGNERIA EDILE-ARCHITETTURA Single-cycle Degree - [IU01] BUILDING ENGINEERING-ARCHITECTURE (EUROPEAN STANDARD)
Dipartimento: [040042] Dipartimento Ingegneria Civile, Edile e dell'ArchitetturaDepartment: [040042] Dipartimento Ingegneria Civile, Edile e dell'Architettura
Anno di corsoDegree programme year : 4 - Primo Semestre
Anno offertaAcademic year: 2020-2021
Anno regolamentoAnno regolamento: 2017-2018
Crediti: 9
Ore di lezioneTeaching hours: 90
TipologiaType: C - Affine/Integrativa
Settore disciplinareAcademic discipline: CHIM/07 - FONDAMENTI CHIMICI DELLE TECNOLOGIE
ITALIANO
Italian
Conoscenze derivanti dal corso di chimica generale e inorganica.
Knowledge deriving from the general and inorganic chemistry course.
Lezioni di Teoria, 90 ore
Theoretical Lessons, 90 hours
L'insegnamento si propone di fornire i fondamenti per la comprensione e l'interpretazione dei risultati provenienti da indagini diagnostiche effettuate su materiali provenienti da beni architettonici. L'insegnamento richiede la conoscenza di base, acquisita negli insegnamenti di Chimica nell’ambito dei Corsi di Laurea di Ingegneria, della struttura e delle proprietà della materia con lo scopo di individuare collegamenti tra gli aspetti microscopici e quelli macroscopici tipici del settore ingegneristico.
Capacità di applicare conoscenze e comprensione.
L'insegnamento fornirà le capacità necessarie per applicare le conoscenze acquisite nei confronti delle tecniche diagnostiche per il Restauro più diffuse in campo ingegneristico. Tali capacità sono acquisite dallo studente anche con l’ausilio di esercitazioni in laboratorio. La verifica del raggiungimento degli obiettivi formativi verrà effettuata tramite un colloquio orale.
Competenze trasversali.
Il corso è strutturato in modo da stimolare e sottolineare collegamenti con le altre discipline, con l’obiettivo di migliorare la capacità di apprendimento e la capacità comunicativa, attraverso la padronanza della terminologia specifica. A tale scopo il corso intende stimolare gli studenti a confrontare tra loro, ed eventualmente integrare, risultati sperimentali provenienti da tecniche diagnostiche differenti.
Knowledge and Understanding.
The course aims to provide the basics for the understanding and interpretation of results arising from diagnostic tests performed on materials from architectural assets. The course requires the knowledge base, previously acquired in the Chemistry courses of the Engineering Faculty, concerning the structure and the properties of matter, with the aim of identifying connections between the microscopic and macroscopic aspects typical of the engineering field.
Capacity to apply Knowledge and Understanding.
The course will provide the necessary skills to apply the knowledge obtained toward the more widespread techniques in the engineering field of Diagnostic for Restoration. These capabilities are acquired by the student also taking advantage of laboratory exercises. The ability to apply the acquired knowledge will be assessed through an oral interview.
Transversal Skills.
The course is designed to stimulate and emphasize connections with other disciplines, with the aim to improve the learning ability and communication skills, through the mastery of specific terminology. To this end, the course aims to encourage students to compare each other experimental results from different diagnostic techniques, also considering their possible integration.
Fondamenti di chimica generale: vedi programma del corso di chimica generale ed inorganica.
Fondamenti di chimica organica: classificazione dei composti organici in base alla struttura molecolare e al gruppo funzionale. Alcani e cicloalcani: struttura e proprietà fisiche. Reazioni degli alcani: ossidazione e combustione. Alcheni e alchini: struttura e proprietà fisiche. Reazioni degli alcheni: addizione elettrofila al doppio legame C=C, riduzione, ossidazione. Il modello orbitalico del triplo legame. Reazioni di addizione degli alchini e loro acidità. Composti aromatici: caratteristiche e proprietà. Sostituzione elettrofila aromatica. Composti organici alogenati. Sostituzione nucleofila alifatica. β-Eliminazione. Alcoli, fenoli e tioli. Proprietà fisiche. Acidità e basicità. Reazioni degli alcoli: disidratazione, reazione con acidi alogenidrici, reazione con cloruro di tionile e alogenuri di fosforo, ossidazione. Tioli. Eteri ed epossidi Preparazione degli eteri e loro scissione Reazioni degli epossidi. Aldeidi e chetoni. Reattività del gruppo carbonilico. Addizione nucleofila al carbonile. Addizione di acqua. Addizione di alcoli: emiacetali ed acetali. Ossidazione e riduzione dei composti carbonilici. Condensazione aldolica. Acidi carbossilici e loro derivati. Proprietà fisiche e acidità. Esteri. Proprietà fosiche e reattività: idrolisi, ammonolisi, riduzione. Alogenuri acilici. Anidridi degli acidi. Ammidi. Ammine e composti azotati. Proprietà fisiche e reattività. Pigmenti e coloranti: classificazione e caratteristiche dei leganti pittorici e dei solventi. Soluzioni, solubilizzazione e solubilità, tensione di vapore, viscosità. Resine naturali e sintetiche, cere, vernici, adesivi, consolidanti e stucchi.
Solventi – scelta del solvente – caratteristiche e classificazioni dei più comuni pigmenti: classi di pigmenti (Bianchi, Violetti, Azzurri, Verdi, Gialli, Rossi e Arancio, Bruni, Neri, Metalli)
Leganti: Proprietà fisiche, ottiche e chimiche di leganti pittorici – Tempere: proteine, Colle animali, Uovo, Caseina e latte, Polisaccaridi (gomme vegetali – amidi e destrine) Oli siccativi – Tecniche miste – Leganti sintetici moderni.
Tecniche diagnostiche: principi generali ed applicazioni. Spettrofotometria UV/VIS; Spettroscopia Infrarossa a Trasformata di Fourier (FTIR) nel Medio e Vicino Infrarosso: analisi spettrale, interpretazione e caratterizzazione dei materiali: datazione del legno ed analisi dei pigmenti; Microscopia confocale Raman: analisi di materiali geologici; Risonanza Paramagnetica Elettronica (EPR): valutazione della provenienza di campioni marmorei e datazione di reperti archeologici; Difrattometria a raggi X; Microscopia a Scansione Elettronica (SEM): preparazione del campione e acquisizione dei dati sperimentali; Metodi di datazione al radiocarbonio; Analisi termica: analisi termogravimetrica (Tg) ed analisi calorimetrica (DSC). Applicazioni nel campo dei beni culturali.
Il corso sarà integrato da lezioni di laboratorio ed uscite didattiche.
Fundamentals of general chemistry: see the program of the general and inorganic chemistry course.
Fundamentals of organic chemistry: classification of organic compounds based on the molecular structure and functional group. Alkanes and cycloalkanes: structure and physical properties. Alkane reactions: oxidation and combustion. Alkenes and alkynes: structure and physical properties. Alkenes reactions: electrophilic addition to the double bond C = C, reduction, oxidation. The triple bond orbital model. Addition reactions of alkynes and their acidity. Aromatic compounds: characteristics and properties. Electrophilic aromatic substitution. Halogenated organic compounds. Aliphatic nucleophilic substitution. β-Elimination. Alcohols, phenols and thiols. Physical properties. Acidity and basicity. Alcohol reactions: dehydration, reaction with halogenic acids, reaction with thionyl chloride and phosphorus halides, oxidation. Tioli. Ethers and epoxides Preparation of ethers and their cleavage Epoxy reactions. Aldehydes and ketones. Reactivity of the carbonyl group. Nucleophilic addition to carbonyl. Addition of water. Addition of alcohols: hemiacetals and acetals. Oxidation and reduction of carbonyl compounds. Aldol condensation. Carboxylic acids and their derivatives. Physical properties and acidity. Foreign. Phosphonic properties and reactivity: hydrolysis, ammonolysis, reduction. Acyl halides. Acid anhydrides. Amides. Amines and nitrogen compounds. Physical properties and reactivity. Pigments and dyes: classification and characteristics of pictorial binders and solvents. Solutions, solubilization and solubility, vapor pressure, viscosity. Natural and synthetic resins, waxes, paints, adhesives, consolidating agents and fillers.
Solvents – choice of solvent - characteristics and classifications of the most common pigments: classes of pigments (White, Violet, Blue, Green, Yellow, Red and Orange, Brown, Black, Metal)
Binders: Physical, optical and chemical properties of pictorial binders - Tempera: proteins, Animal glues, Egg, Casein and milk, Polysaccharides (vegetable gums - starches and dextrins) Dry oils - Mixed techniques - Modern synthetic binders.
Diagnostic techniques: general principles and applications. UV / VIS spectrophotometry; Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) in the Middle and Near Infrared: spectral analysis, interpretation and characterization of materials: wood dating and pigment analysis; Raman confocal microscopy: analysis of geological materials; Electronic Paramagnetic Resonance (EPR): evaluation of the origin of marble samples and dating of archaeological finds; X-ray diffractometry; Scanning Electron Microscopy (SEM): sample preparation and acquisition of experimental data; Radiocarbon dating methods; Thermal analysis: thermogravimetric analysis (Tg) and calorimetric analysis (DSC). Applications in the field of cultural heritage.
The course will be supplemented by laboratory lessons and didactic outings.
La valutazione avviene tramite un colloquio orale nel quale lo studente deve dimostrare di aver ben compreso i concetti fondamentali dell’insegnamento e di aver acquisito le competenze di base necessarie alla comprensione e all’interpretazione dei risultati provenienti da indagini diagnostiche effettuate su materiali di natura architettonica.
Criteri di valutazione dell'apprendimento.
La valutazione dell’apprendimento tiene conto delle conoscenze acquisite su tutti gli argomenti dell’insegnamento, comprese le esperienze svolte durante i laboratori. La prova, nel suo insieme, consente di accertare sia la capacità di conoscenza e comprensione, sia la capacità di applicare le conoscenze acquisite, sia la capacità di elaborare e proporre soluzioni in autonomia di giudizio.
Criteri di misurazione dell'apprendimento.
I voti sono attribuiti in trentesimi, con eventuale lode. Il voto minimo per il superamento dell’esame è 18/30.
Criteri di attribuzione del voto finale.
La valutazione massima, pari a trenta punti su trenta, è attribuita agli studenti che dimostrano una conoscenza approfondita dei contenuti dell’insegnamento, rigore metodologico ed appropriatezza di vocabolario tecnico. La lode potrà essere attribuita agli studenti che dimostrino di essere in grado di applicare autonomamente conoscenze e competenze acquisite, anche a contesti diversi da quelli proposti a lezione. A tal fine si terrà conto della qualità dell’esposizione e della capacità di correlare tra loro sia i diversi argomenti del corso, sia questi con altre discipline.
Learning Evaluation Methods.
The assessment takes place through an oral interview in which the student must demonstrate that he has understood the fundamental concepts of teaching and that he has acquired the basic skills necessary for understanding and interpreting the results of diagnostic investigations carried out on architectural materials.
Learning Evaluation Criteria.
The assessment of learning takes into account the knowledge acquired on all teaching subjects, including the experiences carried out during the workshops. The test, as a whole, allows to ascertain both the ability of knowledge and understanding, both the ability to apply the acquired knowledge, and the ability to develop and propose solutions independently of judgment.
Learning Measurement Criteria.
Marks are expressed on a scale of 30/30, with eventual praise. The minimum mark for passing the exam is 18/30.
Final Mark Allocation Criteria.
The maximum rating, equal to thirty points out of thirty, is attributed to students who demonstrate a thorough knowledge of the teaching content, methodological rigor and appropriateness of technical vocabulary. The honors can be attributed to students who demonstrate that they are able to independently apply acquired knowledge and skills, even to contexts other than those proposed in class. To this aim, the quality of the exhibition and the ability to correlate both the different topics of the course and these with other disciplines will be considered.
L. Paolillo, I Giudicianni, “La Diagnostica nei beni culturali. Moderni Metodi di Indagine”, Loghìa ed., M. Matteini, A. Moles, “La chimica nel restauro. I materiali dell’arte pittorica”, Nardini ed. Ulteriore materiale didattico sarà messo a disposizione dal docente nella pagina apposita della piattaforma Moodle: https://learn.univpm.it
L. Paolillo, I Giudicianni, “La Diagnostica nei beni culturali. Moderni Metodi di Indagine”, Loghìa ed., M. Matteini, A. Moles, “La chimica nel restauro. I materiali dell’arte pittorica”, Nardini ed. Additional material will be made available by the teacher on a dedicated page in the Moodle Platform: https://learn.univpm.it
No
No
Le informazioni contenute nella presente scheda assumono carattere definitivo solo a partire dall'A.A. di effettiva erogazione dell'insegnamento. Academic year 2020-2021
Università Politecnica delle Marche
P.zza Roma 22, 60121 Ancona
Tel (+39) 071.220.1, Fax (+39) 071.220.2324
P.I. 00382520427