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

534 Appendice 4 tubazioni uni en 545 claSSe K9 per condotte d acQua tubazioni uni en 598 claSSe K8 per fognatura dn (mm) diametro eSterno (mm) SpeSSore (mm) pn (bar) SpeSSore (mm) pn (bar) 100 118 6 40 6 40 150 170 6 40 6 40 200 222 6,3 40 6,3 32 250 274 6,8 32 6 25 300 326 7,2 32 6,4 25 350 378 7,7 32 6,8 25 400 429 8,1 25 7,2 25 450 480 8,6 25 7,6 25 500 532 9 25 8 20 600 635 9,9 25 8,8 20 700 738 10,8 25 9,6 20 800 842 11,7 25 10,4 20 900 945 12,6 20 11,2 20 1000 1048 13,5 20 12 20 Tab. A4.2 3. Diametri nominali per tubazioni in ghisa. tUBazioni in poLietiLene Come esposto nel Cap. 2, il polietilene è un materiale plastico ottenuto dalla polimerizzazione dell etilene (CH2=CH2). La vastissima gamma di prodotti offerti, caratterizzati dalla sigla PE (polietilene) viene regolata delle norme UNI, riassunte di seguito. norma campo di applicazione uni En 12201-2: 2004 Sistemi di distribuzione acqua potabile uni En 1622: 1999 Distribuzione acqua potabile relativamente alla determinazione della soglia di odore e sapore uni En 1555-2: 2011 Sistemi di distribuzione gas combustibili uni En iSO 15494: 2005 applicazioni industriali uni En 12666-1: 2006 collettori fognari e scarichi interrati non in pressione Tab. A4.3 13 APPENDICI_501-544.indd 534 normativa tubi in polietilene. 30/07/12 16.10 

535 Appendice 4 I parametri che caratterizzano le tubazioni in polietilene sono riportati nella tabella seguente. Tab. A4.4 PARAMETRO SIGNIFICATO mRS (Minimum Required Strength) rappresenta la minima tensione a cui devono resistere le tubazioni, espressa in mPa. il valore viene indicato dalle due cifre dopo la sigla PE. Pertanto, un tubo PE 100 presenta un mRS di 100 mPa. Sigma Rappresenta la tensione massima di progetto da utilizzare nella formula di mariotte (7.8). normalmente la Sigma è una riduzione del mRS per un opportuno fattore di sicurezza. SDR Rappresenta il rapporto tra il diametro esterno e lo spessore della parete. Parametri caratteristici delle tubazioni in PE. Sono previste diverse tipologie di tubazioni in polietilene caratterizzate principalmente dalle sigle: n polietilene bassa densità PE 40; n polietilene alta densità PE 65; n polietilene alta densità PE 80; n polietilene alta densità PE 100. A titolo di esempio, per quanto detto prima, un tubo PE 100 Sigma 80 è un tubo che resiste almeno a 100 MPa, per il cui dimensionamento si considera ss = 80 MPa, quindi con un fattore di sicurezza di 1,25. Altre informazioni tecniche sono riassunte nella seguente Tab. A4.5. TIPO DI TUBO DENSIT  CARICO DI ROTTURA ALLUNGAMENTO A ROTTURA PUNTO DI RAMMOLLIMENTO VICAT Polietilene a bassa densità PE 40 935 kg/m3  11 mPa   600% 91   101°c Polietilene ad alta densità PE 80 954 kg/m3 22 mPa   350% 127°c Polietilene ad alta densità PE 100 958 kg/m3 23 mPa   350% 127°c Tab. A4.5 13 APPENDICI_501-544.indd 535 alcuni parametri tecnici delle tubazioni in PE. 30/07/12 16.10 

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

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Tecnologie chimiche industriali, Vol. 1

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