Mariano Calatozzolo

Silvestro Natoli

Le nuove indicazioni ministeriali dell’indirizzo “Chimica,&nbsp;Materiali e Biotecnologie”&nbsp;articolazione&nbsp;“Chimica e Materiali” mostrano una tendenza alla compressione dei contenuti ispirandosi ad una logica di “razionalizzazione” delle risorse umane ed economiche anziché alle esigenze della società ed agli obiettivi del processo formativo. In particolare, sono state sacrificate 4 ore settimanali di materie di indirizzo, rendendo necessaria la soppressione di “Chimica-Fisica” per evitare un’eccessiva frammentazione delle discipline chimiche in relazione alle ore a disposizione. La nuova edizione del manuale accoglie queste indicazioni, assicurando una stretta connessione con la scansione dei programmi ministeriali ma, allo stesso tempo, gli argomenti centrali della disciplina sono sviluppati in maniera da consentire al docente di scegliere le conoscenze da trasmettere, tra tutte quelle indicate nelle indicazioni ministeriali, in base agli obiettivi formativi fissati e di sviluppare gli opportuni approfondimenti. Le principali novità riguardano i contenuti di “Chimica-Fisica” direttamente correlate alla disciplina di Tecnologie Chimiche che sono state incluse nel piano dell’opera. In particolare: <ul><li>lo studio degli equilibri tra fasi diverse che sono collegati alla trattazione di tutte le operazioni unitarie basate sul raggiungimento di condizioni di equilibrio tra fasi diverse;</li><li>lo studio della termodinamica e della cinetica chimica, ovvero i cardini teorici che consentono la corretta rappresentazione dei bilanci di materia e di energia e la definizione delle migliori condizioni operative di una reazione, sia per quanto riguarda le rese che le velocità di reazione.</li></ul>

1. Operare con le grandezze fisiche: il Sistema Internazionale

1.1 Il sistema internazionale

1.2 Il calcolo dimensionale e il principio di omogeneità

1.3 La conversione tra unità di misura

Glossario

Esercizi

2. Materiali per le tecnologie chimiche

2.1 Le caratteristiche meccaniche dei materiali

2.2 Gli acciai e le ghise

2.3 Materiali metallici non ferrosi

2.4 Materiali polimerici

2.5 Altri materiali

2.6 Uno sguardo al futuro: i nanomateriali

2.7 I processi corrosivi e la degradazione dei materiali

2.8 Prevenzione della corrosione

3. Le basi chimico-fisiche delle operazioni unitarie: diagrammi di stato e materiali

3.1 Gli equilibri di fase e i diagrammi di stato

3.2 Diagrammi di stato per soluzioni solide parzialmente miscibili

3.3 Il diagramma di stato ferro-carbonio

4. Stoccaggio e movimentazione dei solidi

4.1 Proprietà caratteristiche dei solidi

4.2 Stoccaggio dei solidi

4.3 Movimentazione dei solidi

5. Statica e dinamica dei liquidi

5.1 Statica dei liquidi

5.2 I liquidi in movimento

5.3 Dinamica dei liquidi ideali

5.4 I liquidi reali e le dissipazioni

5.5 Misura delle portate

6. Il trasporto dei liquidi

6.1 La prevalenza

6.2 Classificazione e campi d’impiego delle pompe

6.3 Pompe centrifughe

6.4 Pompe volumetriche

6.5 Pompe per applicazioni particolari

7. Stoccaggio e linee di trasporto dei fluidi

7.1 Stoccaggio dei fluidi

7.2 Tubazioni, elementi di linea, valvole

7.3 La direttiva "ped"

8. Separazione solido-liquido

8.1 La separazione solido-liquido

8.2 Il moto relativo dei solidi in un liquido

8.3 Impiego di flocculanti e polielettroliti

8.4 I sedimentatori

8.5 La filtrazione

8.6 La centrifugazione

9. Trattamenti delle acque grezze

9.1 Fonti di approvvigionamento delle acque grezze

9.2 Caratteristiche delle acque grezze

9.3 Requisiti per l’impiego delle acque

9.4 trattamenti delle acque

9.5 Adsorbimento su carboni attivi

9.6 Osmosi inversa

9.7 L'eliminazione dei gas disciolti

9.8 Cicli di trattamento completi

esercizi

10. Le basi chimico-fisiche delle operazioni unitarie: la teoria cinetica dei gas

10.1 Le leggi empiriche dei gas ideali

10.2 Il comportamento dei gas ideali secondo la teoria cinetico-particellare

10.3 Il comportamento dei gas reali

10.4 I diagrammi di andrews

11. Separazioni gas-solido e gas-liquido

11.1 Principi operativi e ambiti applicativi

11.2 Depolveratori inerziali

11.3 Separatori a umido

11.4 Depolveratori elettrostatici

11.5 Depolveratori a tessuto

12. Misura e controllo nei processi chimici

12.1 Generalità sul controllo automatico

12.2 Definizioni principali

12.3 L'anello di regolazione in retroazione

12.4 I controllori ed il controllo on-off

12.5 Rappresentazione degli anelli di regolazione

12.6 Gli elementi di misura

Appendici

Dizionario tecnico

Indice analitico

Bibliografia

Riferimenti

156 5   Statica e dinamica dei liquidi Il liquido si muoverà spontaneamente dal serbatoio posto in alto verso quello posto più in basso. Per capire come determinare la portata che scorre tra i due serbatoi si può ragionare sull equazione di Bernoulli applicata a due punti posti sulla superficie dei due serbatoi: h1 + P1   + v 12 2g h2 + P2   + v 22 2g +  y Poiché i due serbatoi sono atmosferici, le due pressioni P1 e P2 sono uguali. Inoltre, poiché si sono scelti punti sulle superfici, ovvero sezioni di grande diametro, le velocità v1 e v2 si possono trascurare. Di conseguenza, esplicitando le perdite di carico, si otterrà:  y 5 h2 2 h1 5 50 m da cui si deduce che la portata dovrà assumere esattamente quel valore per cui le perdite corrispondenti eguagliano la differenza di energia disponibile. In pratica il problema si risolve scegliendo dei valori di tentativo per la portata, calcolando le perdite corrispondenti. Se questo valore differirà sensibilmente da 50 m si ripete il calcolo con un nuovo tentativo per la velocità. Quando le perdite calcolate saranno circa 50 m vuol dire che la velocità di tentativo era corretta. Tentativi Si riassumono i calcoli per i vari tentativi nella tabella seguente. Dati fisici: densità peso specifico viscosità lunghezza diametro scabrezza scabrezza relativa curve valvole Dati impiantistici: Lunghezze equivalenti   5 900 kg/m3   5 8820 N/m3;   5 0,002 PA   s L 5 200 m d 5 0,04 m   5 0,06 mm  /d 5 0,0015 c /d 5 20   30 Leq v Leq /d 5 2   400 Per la velocità si sceglie come primo valore di tentativo v 5 1 m/s N° vtent Re    y 1 1 m/s 18000 0,0294 9,6 m 2 2 m/s 36000 0,0264 34,4 m 3 3 m/s 54000 0,0251 73,7 m 4 2,5 m/s 45000 0,0256 52,2 m 5 2,3 m/s 41400 0,0259 44,7 m 6 2,4 m/s 43200 0,258 48,5 m L ultimo tentativo è accettabile e non è necessario tentare valori con una risoluzione alla seconda cifra decimale. 05b CAPITOLO_147-156.indd 156 27/04/12 11.34 

6 Il trasporto dei liquidi ABILIT  COGNITIVE   Descrivere le caratteristiche e le applicazioni delle pompe centrifughe.   Descrivere le caratteristiche e le applicazioni delle pompe volumetriche.   Descrivere le caratteristiche e le applicazioni delle pompe a funzionamento speciale.   Descrivere le caratteristiche principali delle tubazioni e distinguere le normative specifiche. ABILIT  PRATICHE   Applicare l equazione di Bernouilli estesa per calcolare la potenza richiesta in un impianto.   Utilizzare l equazione di Bernoulli per l esecuzione dei calcoli per la corretta progettazione di un impianto di trasporto liquidi.   Utilizzare i software applicativi, anche disponibili in rete, o il foglio di calcolo.   Effettuare prove sperimentali al banco prova idraulico. 06a CAPITOLO_157-178.indd 157 27/04/12 11.36 

“Chimica, Materiali e Biotecnologie” con le nuove indicazioni ministeriali dell’indirizzo ispirandosi ad una logica di “razionalizzazione”

Volume 1

Tecnologie chimiche industriali, Vol. 1

Flowbooks è una piattaforma di distribuzione dedicata al mondo della scuola e dell'università.  Con questa piattaforma di distribuzione, il team di sviluppo Flowbooks  si impegna a soddisfare le esigenze degli utenti digitali, rendendo l'utilizzo accessibile e piacevole.  Entra nella tua area di interesse!

Edisco è una Casa editrice indipendente che opera prevalentemente nel settore educativo.

Edisco

Flowbooks è innovazione didattica a portata di click