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

Tecnologie Chimiche Industriali Volume primo, seconda edizione Il progetto e la stesura dei contenuti sono stati condotti in stretta collaborazione dagli autori, tuttavia:   il Prof. Mariano Calatozzolo ha curato i capitoli 4, 7 e 12;   il Prof. Silvestro Natoli ha curato i restanti capitoli. Realizzazione editoriale:   Progetto grafico: Manuela Piacenti   Impaginazione: Fabio Gallo, C.G.M. - Napoli   Computer to Plate: Imago - Marene Contributi:   Esercizi online: Prof. Antonio Tagliavia   Rilettura critica e revisione: Proff. Antonio Tagliavia e Paolo Tenca   Correzione bozze: Lunella Luzi In linea con le disposizioni di legge e le indicazioni ministeriali, si attesta che l opera è realizzata in  forma MISTA , cartacea e digitale. L Editore mette a disposizione gratuitamente sul proprio sito diverse risorse didattiche online: materiali extra per attività di approfondimento, di esercitazione e di calcolo in parte ad accesso libero e in parte riservati al docente. L opera è altresì disponibile in edizione DIGITALE per gli studenti diversamente abili e i loro docenti. L Editore mette a disposizione degli studenti non vedenti, ipovedenti, disabili motori o con disturbi specifici di apprendimento i file pdf in cui sono memorizzate le pagine di questo libro. Il formato del file permette l ingrandimento dei caratteri del testo e la lettura mediante software screen reader. Tutti i diritti riservati Copyright © 2012-2018 Edisco Editrice, Torino 10128 Torino   Via Pastrengo, 28 Tel. 011.547880   Fax 011.5612712 e-mail: info@edisco.it   sito web: www.edisco.it I diritti di elaborazione in qualsiasi forma o opera, di memorizzazione anche digitale su supporti di qualsiasi tipo (inclusi magnetici e ottici), di riproduzione e di adattamento totale o parziale con qualsiasi mezzo (compresi i microfilm e le copie fotostatiche), i diritti di noleggio, di prestito e di traduzione sono riservati per tutti i Paesi. L acquisto della presente copia dell opera non implica il trasferimento dei suddetti diritti né li esaurisce. L Editore è a disposizione degli aventi diritto con i quali non gli è stato possibile comunicare, nonché per eventuali involontarie omissioni e inesattezze nella citazione delle fonti dei brani, illustrazioni e fotografie riprodotti nel presente volume. Stampato per conto della Casa editrice presso La Grafica, Boves, Cuneo, Italia Printed in Italy Ristampe 12 11 10 9 8 7 2026 2025 2024 2023 2022 2021 

Prefazione Negli anni trascorsi dalla pubblicazione della prima edizione del nostro testo la scuola ha subito trasformazioni rilevanti. Da un lato l introduzione delle tecnologie informatiche e della comunicazione ha profondamente modificato la nostra maniera di insegnare e ci ha costretto ad un lavoro di aggiornamento più impegnativo, ma anche più stimolante. D altra parte, anche la struttura economica, il tessuto sociale ed industriale dell Italia ha subito una trasformazione radicale nei 15 anni che sono trascorsi tra l attivazione del corso di  Chimica nuovi programmi  e l ultima riforma dell Istruzione tecnica. Ci è sembrato che proprio la riforma, che a partire dall anno scolastico 2012/2013 riguarderà il triennio di indirizzo, piuttosto che guardare alle esigenze della società ed agli obiettivi del processo formativo, ha obbedito ad una logica di  razionalizzazione  delle risorse umane ed economiche. 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. Nella preparazione di questa nuova edizione ci è sembrato doveroso, piuttosto che ripiegare anche noi su obiettivi più circoscritti, cogliere l opportunità che la riscrittura dei programmi ci offriva per un rinnovamento completo dell opera che potesse cogliere anche le esperienze di questi 15 anni in cui, grazie anche alla collaborazione di tanti colleghi, abbiamo avuto modo di ragionare su come migliorare l opera. Iniziamo a descrivere la principali novità, partendo da quelle relative alla redistribuzione tra le tre discipline di indirizzo dei contenuti di  Chimica-Fisica  che non possono essere eliminati dal bagaglio di conoscenze del Perito Chimico. Tra quelle direttamente correlate al nostro corso e che sono state incluse nel piano dell opera, ricordiamo, non in ordine di importanza, lo studio degli equilibri tra fasi diverse, sia per quanto riguarda le leggi descrittive che la loro rappresentazione grafica. Contenuti, questi, direttamente collegati alla trattazione di tutte le operazioni unitarie, estesamente trattate nel nostro corso, basate sul raggiungimento di condizioni di equilibrio tra fasi diverse. La termodinamica è un altra parte della Chimica-Fisica di notevole importanza per i nostri obiettivi. Infatti, una abilità centrale per il nostro corso riguarda la corretta rappresentazione dei bilanci di materia e di energia. Sviluppare direttamente lo studio del 1° principio potrà rendere più efficaci le numerose esercitazioni applicative relative allo scambio termico, all evaporazione ed alle successive operazioni unitarie studiate. Ancora più importanti sono i contenuti relativi al 2° principio, alla termodinamica chimica ed alla cinetica chimica, ovvero i cardini teorici che consentono di definire le migliori condizioni operative di una reazione, sia per quanto riguarda le rese che le velocità di reazione.   possibile in questo modo affrontare più efficacemente lo studio della reattoristica chimica e dei processi relativi alle produzioni chimiche su scala industriale. 00 Romane I-XIV.indd 5 27/04/12 12.12 

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

Volume 1

Tecnologie chimiche industriali, Vol. 1

Pagina IV - Tecnologie chimiche industriali, Vol. 1

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