ECTS - University of Pisa
| Modules | Area | Type | Hours | Teacher(s) | |
| METODOLOGIE DI ANALISI AMBIENTALE | GEO/07 | LEZIONI | 54 |
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Il corso offre una panoramica sulle tecniche di microscopia elettronica, spettroscopia e diffrazione utili per l’analisi mineralogica a fini ambientali. In particolare, sarà enfatizzato il contributo offerto del microscopio elettronico a scansione (SEM) e del microscopio elettronico a trasmissione (TEM) per la caratterizzazione di materiali polifasici micro-particellari e nano-particellari da un punto di vista chimico e strutturale. Saranno poi affrontate alcune questioni relative alla mineralogia ambientale: il problema degli asbesti (caratterizzazione, effetti nocivi e smaltimento), il problema del risanamento delle acque tramiti filtri naturali o derivati da prodotti naturali (zeoliti, argille, LDH), il problema del particolato atmosferico. Verranno infine proposti alcuni spunti di economia circolare per quanto riguarda le tematiche più strettamente mineralogiche.
The course offers an overview about electron microscopy, spectroscopy and diffraction techniques useful for the mineralogical characterization aimed at environmental applications. In particular, it will be emphasized the contribution offered by the scanning electron microscope (SEM) and the transmission electron microscope (TEM) for the chemical and structural characterization of micro-particulate and nano-particulate polyphasic materials. Subsequently, some issues relating to environmental mineralogy will be addressed: the problem of asbestos (characterization, harmful effects and disposal), the problem of water remediation using natural filters or filters derived from natural products (zeolites, clays, LDH), the problem of atmospheric particulate matter. Finally, the course will deal with some aspects of circular economy related with mineralogical issues.
Gli studenti sono tenuti a dimostrare con una prova orale di aver compreso i concetti del corso.
Students are required to demonstrate with an oral test that they have understood the concepts of the course.
Gli studenti che finalizzeranno con successo il corso acquisiranno una robusta conoscenza relativa alle tecniche di analisi mineralogiche per tematiche ambientali, soprattutto per quanto concerne materiali polifasici a grana fine e ultra-fine.
Students will acquire a solid knowledge about mineralogical analyses for environmental issues, especially as regards fine-grained and ultra-fine-grained polyphasic materials.
Gli studenti sono tenuti a dimostrare di comprendere le metodologie descritte durante il corso.
Students are required to demonstrate they understood the different methodologies described during the course.
Lo studente diverrà in grado di gestire in autonomia uno studio di materiali micro-cristallini polifasici tramite analisi SEM e TEM.
The student will become able to independently manage the analysis of unknown polyphasic micro-crystalline materials by using SEM and TEM.
Gli studenti sono tenuti a dimostrare di saper risolvere in autonomia un problema di analisi ambientale che necessita di analisi mineralogiche di dettaglio.
Students are required to demonstrate they can independently manage an environmental analysis which requires mineralogical methodologies.
Conoscenza di base di chimica e mineralogia. È gradito, ma non necessario, che lo studente abbia già acquisito conoscenze cristallografiche di base.
Basic knowledge of chemistry and mineralogy. It is appreciated, but not necessary, that the student has already acquired basic crystallographic knowledge.
È gradito che lo studente segua, o abbia seguito in precedenza, i corsi di Geochimica e Geochimica Ambientale.
It is appreciated that the student follows, or has previously followed, the courses of Geochimica and Geochimica Ambientale.
Nessun prerequisito per studi successivi.
No prerequisites for further studies.
Il corso prevede 40 ore di lezione frontale e 14 ore di esercitazioni.
The course includes 40 hours of frontal lessons and 14 hours of exercises.
Richiami e accenni su cristallografia, ottica e tecniche spettroscopiche per l’analisi mineralogica. Approfondimento sulle tecniche di imaging e diffrazione elettroniche per la caratterizzazione chimica e strutturale di materiali polifasici a grana fine.
Gli asbesti, da materiale miracoloso a minaccia ambientale. Aspetti mineralogici e pratiche di caratterizzazione. Smaltimento ed accenni sulla legislazione inerente.
Il problema del risanamento delle acque, con particolare enfasi sui filtri naturali o derivati da minerali. Zeoliti, argille e layered double hydroxides (LDH): aspetti strutturali ed economici, applicazioni.
Caratterizzazione morfologica, mineralogica e chimica del particolato atmosferico. Effetti sulla salute e rischi per l'ambiente e l'uomo. Fenomeni endogeni ed antropici connessi con la concentrazione del particolato atmosferico.
Accenni di economia circolare legati ai rifiuti e alla mineralogia.
Sessioni di laboratorio dove gli studenti potranno vedere e praticare alcune delle metodologie sperimentali sopra descritte.
Recalls and deepening about crystallography, optics and spectroscopic techniques for mineralogical analysis. In-depth about electron imaging and diffraction techniques for the chemical and structural characterization of fine-grained polyphasic materials.
Asbestos: from miraculous materials to environmental threat. Mineralogical aspects and characterization practices. Disposal and hints on the inherent legislation.
The problem of water remediation, with particular emphasis on natural or mineral-derived filters. Zeolites, clays and layered double hydroxides (LDH): structural and economic aspects, applications.
Morphological, mineralogical and chemical characterization of the atmospheric particulate matter. Effects on health and risks for the environment and humans. Endogenous and anthropic phenomena associated with the concentration of atmospheric particulate matter.
Hints of circular economy related to waste and mineralogy.
Lab sessions where students will be able to practice some of the experimental methodologies described above.
Environmental Mineralogy II. D. J. Vaughan & R. A. Wogelius, EMU Notes in Mineralogy.
Mineral Fibres: Crystal Chemistry, Chemical-Physical Properties, Biological Interaction and Toxicity. A. F. Gualtieri, EMU Notes in Mineralogy.
Amianto: dall'individuazione alla gestione del rischio. Manuale tecnico operativo per individuare i materiali fibrosi e gestire il rischio amianto. S. Massera & C. Sentinelli, EPC Editore.
Manuale per gli addetti alla bonifica dell'amianto. E. Cavariani, A. Angelini & M. Di Francesco, EPC Editore.
Novel Materials for Environmental Remediation Applications: Adsorption and Beyond. D. A. Giannakoudakis, L. Meili & I. Anastopoulos, Elsevier.
Natural Zeolites: Occurrence, Properties, Applications. T. Armbruster & M. E. Gunter, Reviews in Mineralogy and Geochemistry.
Clay Materials for Environmental Remediation. S. Ismadji, F. E. di Soetaredjo & A. Ayucitra, Springer.
Mineral Dust: A Key Player in the Earth System. P. Knippertz & J.-B. W. Stuut, Springer.
Minerals and Waste. M. Tribaudino, D. Vollprecht & A. Pavese, Springer.
Environmental Mineralogy II. D. J. Vaughan & R. A. Wogelius, EMU Notes in Mineralogy.
Mineral Fibres: Crystal Chemistry, Chemical-Physical Properties, Biological Interaction and Toxicity. A. F. Gualtieri, EMU Notes in Mineralogy.
Amianto: dall'individuazione alla gestione del rischio. Manuale tecnico operativo per individuare i materiali fibrosi e gestire il rischio amianto. S. Massera & C. Sentinelli, EPC Editore.
Manuale per gli addetti alla bonifica dell'amianto. E. Cavariani, A. Angelini & M. Di Francesco, EPC Editore.
Novel Materials for Environmental Remediation Applications: Adsorption and Beyond. D. A. Giannakoudakis, L. Meili & I. Anastopoulos, Elsevier.
Natural Zeolites: Occurrence, Properties, Applications. T. Armbruster & M. E. Gunter, Reviews in Mineralogy and Geochemistry.
Clay Materials for Environmental Remediation. S. Ismadji, F. E. di Soetaredjo & A. Ayucitra, Springer.
Mineral Dust: A Key Player in the Earth System. P. Knippertz & J.-B. W. Stuut, Springer.
Minerals and Waste. M. Tribaudino, D. Vollprecht & A. Pavese, Springer.
Nessuna ulteriore indicazione per gli studenti non frequentanti.
No further indications for non-attending students.
Le conoscenze saranno valutate con un esame orale finale.
Knowledge will be assessed with a final oral exam.
Non previsti.
None.
Commissione d'esame. Presidente: Prof. E. Mugnaioli; Membri: Prof. N. Perchiazzi, Prof. R. Petrini; Presidente supplente: Prof. M. Pasero; Membri supplenti: Prof. C. Biagioni, Prof. M. Masotta.
Per qualsiasi ulteriore informazione sul corso, contattare il docente via e-mail: enrico.mugnaioli@unipi.it.
For any further information on the course, contact the teacher by e-mail: enrico.mugnaioli@unipi.it.
