ECTS - University of Pisa
Al termine del corso lo studente avrà acquisito:
At the end of the course the student will acquire:
La verifica delle conoscenze sarà effettuata sugli argomenti trattati nel corso delle lezioni in aula e della loro discussione nel corso del colloquio orale.
Knowledge verification will be carried out Knowledge verification will be carried out on the basis of the presentation on the topics dealt with during the classroom sessions, and its discussion during the oral hearing.
Al termine del corso lo studente sarà in grado di :
At the end of the course the student will be able to:
La verifica delle capacità sarà condotta mediante:
Skill verification will be conducted:
Comportamenti
Behaviors
Durante le lezioni sarà valutato il livello di attenzione dello studente mediante il suo coinvolgimento nella discussione degli argomenti del corso.
Assessment criteria of behaviors
During the classroom lessons the student's level of attention will be evaluated through his participation in the discussion on the specific topics.
Conoscenze di base di Fisica, Chimica e Matematica, di una laurea di primo livello in materie scientifiche.
Basic knowledge of Physics, Chemistry and Mathematics, of a first degree in sciences.
- Frequenza alle lezioni;
- studio individuale;
- ricerca bibliografica.
Frequenza: fortemente consigliata
- Attending class room lessons;
- individual study;
- bibliography search.
Attendance: Strongly advised
Elementi di statistica: funzione di Gauss, media, deviazione standard esattezza, precisione. Errori sistematici ed errori casuali. Teorema del limite centrale ed intervallo di confidenza. Valutazione dell'accuratezza di una misura analitica. Materiali di riferimento certificati. Procedure di QC&QA. Parametri relativi alla validazione di un metodo analitico.
Spettroscopia LIBS, micro-LIBS, LAMIS, Nanoparticle Enhanced LIBS. Applicazioni della tecnica LIBS.
Fluorescenza a Raggi X e sue applicazioni.
Il trattamento del campione per l’analisi elementare (wet digestion e dry ashing) e le fonti di errore.
Generalità sulle transizioni atomiche (diagrammi di Grotrian).
Spettroscopia di emissione al plasma, ad arco scintilla e glow discharge: strategie per l’introduzione del campione, strumentazione, interferenze, limiti e applicazioni.
Spettroscopia di assorbimento e di fluorescenza atomica: strumentazione, interferenze, limiti e applicazioni.
Chemical vapor generation: meccanismi di generazione degli idruri, configurazioni strumentali, determinazione e speciazione di mercurio, arsenico, selenio, interferenze e agenti mascheranti. Cenni di photochemical vapor generation
Spettrometria di massa atomica: metodi di introduzione del campione, interfaccia plasma-spettrometro, analizzatori, detector, interferenze e metodi di riduzione, effetto matrice, analisi isotopica e metodi accurati di quantificazione, laser ablation ICP-MS, single particle ICP-MS. Altre tecniche di spettrometria di massa atomica (GD-MS, TIMS, SIMS).
Spettroscopia elettronica: spettroscopia fotoelettronica a raggi X, spettroscopia Auger, confronto tra le tecniche di analisi di superficie.
Spettroscopia IR e Raman: breve revisione della parte teorica, approfondimento sulla parte strumentale e pratica.
Spettroscopia SERS: limiti della spettroscopia Raman e strategie per superarli, teoria plasmonica, meccanismi SERS, metodi di sintesi di nanoparticelle e loro caratterizzazione.
Elementi di Chemometria applicati all'analisi di dati acquisiti con le tecniche precedenti.
Discussione di esempi applicativi.
Statistics: Gauss function, mean, standard deviation, trueness, precision. Systematic errors and random errors. Central limit theorem and confidence interval. Evaluation of the trueness of an analytical method. Certified Reference Materials. QC & QA procedures. Parameters for validating an analytical method.
LIBS Spectroscopy, micro-LIBS, LAMIS, Nanoparticle Enhanced LIBS. Industrial application of LIBS techniques.
X-ray fluorescence and its applications.
Sample treatment for elemental analysis (wet digestion and dry ashing) and sources of error.
General information on atomic transitions (Grotrian diagrams).
Plasma, spark arc and glow discharge emission spectroscopy: strategies for introducing the sample, instrumentation, interference, limits and applications.
Atomic absorption and fluorescence spectroscopy: instrumentation, interferences, limits and applications.
Chemical vapor generation: mechanisms of hydride generation, instrumental configurations, determination and speciation of mercury, arsenic, selenium, interferences and masking agents. Concepts of photochemical vapor generation.
Atomic mass spectrometry: sample introduction methods, plasma-spectrometer interface, analyzers, detectors, interference and reduction methods, matrix effect, isotope analysis and accurate quantification methods, laser ablation ICP-MS, single particle ICP-MS. Other atomic mass spectrometry techniques (GD-MS, TIMS, SIMS).
Electronic spectroscopy: X-ray photoelectron spectroscopy, Auger spectroscopy, comparison of surface analysis techniques.
IR and Raman spectroscopy: brief review of the theoretical part, in-depth analysis of the instrumental and practical part.
SERS spectroscopy: limits of Raman spectroscopy and strategies to overcome them, plasmon theory, SERS mechanisms, methods of synthesis of nanoparticles and their characterization.
Elements of Chemometry applied to the analysis of data acquired with the previous techniques.
Practical tutorials and discussion of application examples.
Palleschi, V.
Laser-induced breakdown spectroscopy: principles of the technique and future trends (2020) ChemTexts, 6 (2), art. no. 18.
Campanella, B., Palleschi, V., Legnaioli, S. Introduction to vibrational spectroscopies (2021) ChemTexts, 7 (1), art. no. 5.
I testi consigliati saranno integrati con le slide delle lezioni e specifiche pubblicazioni scientifiche.
Letture suggerite:
The suggested text books will be integrated with the slides of the lectures and specific papers published in scientific journals.
Suggested readings:
Esame orale
Oral examination
Le slide dele lezioni del corso si trovano al seguente link:
https://www.dropbox.com/sh/jn4am7cck0dq3gv/AAAD5Cel8Z83iFl19zC-DDJBa?dl=0
The slides of the lectures of the course can be found at the following link:
https://www.dropbox.com/sh/jn4am7cck0dq3gv/AAAD5Cel8Z83iFl19zC-DDJBa?dl=0
Commissione d'esame:
Presidente: Vincenzo Palleschi
Membri: Beatrice Campanella
Commission:
President: Vincenzo Palleschi
Members: Beatrice Campanella
