CHIMICA INDUSTRIALE
cod. 00137

Anno accademico 2017/18
1° anno di corso - Secondo semestre
Docente
Settore scientifico disciplinare
Chimica industriale (CHIM/04)
Field
Discipline chimiche
Tipologia attività formativa
Caratterizzante
47 ore
di attività frontali
6 crediti
sede: PARMA
insegnamento
in ITALIANO

Obiettivi formativi

Il corso si propone di dare le conoscenze di base e gli aspetti più rilevanti dell'impiego di polimeri sintetici in biotecnologia.
Conoscenze e capacità di comprensione: nella prima parte del corso lo studente riceverà nozioni sul concetto di polimero, verranno illustrate le principali proprietà dei polimeri e verranno spiegate le tecniche più comuni per ottenere e caratterizzare i polimeri.
In particolare lo studente imparerà le definizioni di Temperatura di transizione vetrosa, temperatura di fusione, cristallinità, parte amorfa, peso molecolare medio ponderale e numerico, tecniche di carattrerizzazione più comuni (DSC, TGA)
Lo studente conoscerà le reazioni di polimerizzazione, cioè le poliaddizioni e le policondensazioni, e i principali materiali polimerici che si possono ottenere con l'una o l'altra tecnica. Imparerà la definizione di polimerizzazione a catena e a stadi e sarà in grado di applicarle ai tipi di polimeri studiati. Lo studente riceverà nozioni sulle principali tecniche di polimerizzazione, quali reazioni in massa, in soluzione, in amulsione, in sospensione. Inoltre le klezioni orali verranno coadiuvate dall'uso di video tutorial.
Verranno presentati i polimeri biodegradabili, e si studierà la loro sintesi, le proprietà e le loro applicazione nell'ambito delle biotecnologie.
La seconda parte del corso riguarderà la progettazione, la sintesi e l'utilizzo di polimeri nel campo delle biotecnologie. Verranno presentati i polimeri come scaffold per l'ingegneria tissutale, come vettori di farmarci e nella pratica clinica.

Conoscenza e comprensione applicate: un credito del corso è interamente dedicato ad esercitazioni pratiche di laboratorio, dove lo studente potrà sperimentare: (i) Sintesi del polistirene (esempio di poliaddizione radicalica) (ii) Sintesi del Nylon (esempio di poliondensazione); (iii) Sintesi poliuretano flessibile, rigido ed espanso; (iv) Sintesi acido polilattico (esempio di biopolimero); (v) Sintesi Resine Epossidiche; (vi) Sintesi silicone; (vii) Stampo poliuretano rigido. Inoltre durante l'anno verrà organizzata una visita didattica presso aziende chimiche di interesse e che producono o utilizzano polimeri o biopolimeri trattati nel corso. Queste attività consentiranno allo studente di poter applicare le conoscenze rinforzando e accelerando la loro acquisizione.

Autonomia di giudizio: lo studente dovrà acquisire una completa autonomia nel classificare i polimeri secondo le caratterisctiche e secondo le metodologie di polimerizzazione. Lo studente saprà valutare autonomamente il tipo di polimero più adatto e le principali caratteristiche necessarie adatte al suo utilizzo nelle biotecnologie.

Capacità comunicative e di apprendimento: lo studente dovrà saper comunicare utilizzando la terminologia scientifica e chimica appropriata. A tal scopo alla fine del corso durante l'esame lo studente dovrà presentare un articolo o una review inerente ai temi del corso che lo ha particolarmente interessato. Lo studente dovrà saper presentare in modo chiaro e saper discutere in maniera critica l’articolo/review scelto.

Prerequisiti

Per seguire proficuamente il corso e sostenere l'esame sono necessarie conoscenze di chimica organica di base.

Contenuti dell'insegnamento

Definizioni e nomenclatura dei polimeri; principali proprietà dei polimeri; nozioni sulla cristallinità, solubilità, punto di fusione e stato di transizione vetrosa dei polimeri; cos'è e come si determina la distribuzione dei pesi molecolari; struttura, conformazione e configurazione dei polimeri.
Proprietà meccaniche e reologiche dei polimeri.
Metodi di ottenimento dei polimeri e processi di polimerizzazione.
Cosa sono e come si ottengono i copolimeri
Classificazione dei polimeri
Polimeri da fonti rinnovabili e loro utilizzi
Polimeri in medicina
Polimeri per l’ingegneria tissutale
Polimeri nella composizione dei farmaci

Programma esteso

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Bibliografia

Dispense delle lezioni e riferimenti citati

Metodi didattici

Lezioni frontali ed esercitazioni di laboratorio

Modalità verifica apprendimento

Esame orale

Altre informazioni

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