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

X Indice 7.2.1 7.2.2 7.2.3 7.2.4 Parametri e criteri di scelta delle tubazioni ........................................ Codici di colore per le tubazioni .......................................................... Giunti, raccordi, guarnizioni, filtri di linea ........................................ Valvole ............................................................................................... 7.2.4.1 Struttura delle valvole ............................................................. 7.2.4.2 Valvole d intercettazione ......................................................... 7.2.4.3 Valvole di sicurezza, ritegno, respirazione ................................ 7.2.4.4 Valvole di regolazione .............................................................. 7.2.4.5 Cavitazione e  flashing  .......................................................... 7.2.4.6 Attuatori delle valvole ............................................................. 7.2.4.7 Criteri di scelta delle valvole di regolazione .............................. 223 230 231 238 238 239 241 243 247 249 251 LA DIRETTIVA  PED  ......................................................................................... 266 Glossario ...................................................................................................................... Esercizi .......................................................................................................................... 270 272 8. Separazione solido-liquido ...................................................................................... 275 8.1 LA SEPARAZIONE SOLIDO-LIQUIDO ................................................................ 277 8.2 IL MOTO RELATIVO DEI SOLIDI IN UN LIQUIDO ............................................ 8.2.1 La sedimentazione indipendente ....................................................... 8.2.2 La sedimentazione di massa ............................................................... 279 279 284 8.3 IMPIEGO DI FLOCCULANTI E POLIELETTROLITI ............................................ 8.3.1 Le proprietà dei colloidi ....................................................................... 8.3.2 Destabilizzazione e coagulazione dei colloidi ..................................... 8.3.3 Flocculazione ....................................................................................... 286 286 287 289 8.4 I SEDIMENTATORI .............................................................................................. 291 8.5 LA FILTRAZIONE ............................................................................................... 8.5.1 Filtri a sabbia ....................................................................................... 8.5.2 Filtri con formazione di panello .......................................................... 297 299 302 8.6 LA CENTRIFUGAZIONE ...................................................................................... 8.6.1 Centrifughe di sedimentazione ........................................................... 8.6.2 Centrifughe filtranti ............................................................................ 305 305 309 Glossario ...................................................................................................................... Esercizi .......................................................................................................................... 311 312 9. Trattamenti delle acque grezze ....................................................................... 313 9.1 FONTI DI APPROVVIGIONAMENTO DELLE ACQUE GREZZE .......................... 315 9.2 CARATTERISTICHE DELLE ACQUE GREZZE ..................................................... 9.2.1 Caratteristiche fisiche ......................................................................... 9.2.2 Caratteristiche chimiche ..................................................................... 319 320 321 7.3 00 Romane I-XIV.indd 10 27/04/12 12.12 

XI Indice 9.2.3 9.2.4 00 Romane I-XIV.indd 11 La durezza ............................................................................................ Microrganismi e altre specie viventi ................................................... 323 327 9.3 RequiSiTi PeR L iMPieGO DeLLe ACque ........................................................ 9.3.1 Le acque destinate al consumo umano ............................................... 9.3.2 Le acque per l industria ....................................................................... 9.3.3 Le acque ad uso irriguo e per la balneazione ...................................... 328 329 329 331 9.4 TRATTAMeNTi DeLLe ACque ........................................................................... 9.4.1 Trattamenti di addolcimento .............................................................. 9.4.1.1 il metodo calce-soda ................................................................ 9.4.1.2 Le resine a scambio ionico ....................................................... 9.4.2 Demineralizzazione ............................................................................. 9.4.3 La disinfezione ..................................................................................... 9.4.3.1 il cloro ed i suoi derivati .......................................................... 9.4.3.2 Disinfezione con ozono ........................................................... 9.4.4.3 Disinfezione con raggi u.V. ...................................................... 9.4.5 eliminazione del ferro e del manganese ............................................. 332 333 333 338 342 344 345 349 350 351 9.5 ADSORBiMeNTO Su CARBONi ATTiVi .......................................................... 352 9.6 OSMOSi iNVeRSA ............................................................................................... 353 9.7 L eLiMiNAZiONe Dei GAS DiSCiOLTi ............................................................... 358 9.8 CiCLi Di TRATTAMeNTO COMPLeTi ................................................................ 9.8.1 Produzione acque per il consumo umano ........................................... 9.8.2 Acque per caldaie ................................................................................. 359 359 361 Glossario ...................................................................................................................... esercizi .......................................................................................................................... 362 363 10. Le basi chimico-fisiche delle operazioni unitarie: la teoria cinetica dei gas ............................................................. 371 10.1 Le LeGGi eMPiRiCHe Dei GAS iDeALi ............................................................. 10.1.1 La Legge di Boyle ................................................................................. 10.1.2 Le Leggi di Gay-Lussac ........................................................................ 10.1.3 La Legge di Avogadro .......................................................................... 10.1.4 L equazione di stato dei gas ideali ....................................................... 10.1.5 Legge di Dalton sulle miscele di gas .................................................... 373 373 376 378 379 382 10.2 iL COMPORTAMeNTO Dei GAS iDeALi SeCONDO LA TeORiA CiNeTiCO-PARTiCeLLARe ................................................................................. 10.2.1 il modello cinetico-particellare ........................................................... 10.2.2 Teoria cinetica e pressione .................................................................. 10.2.3 Teoria cinetica e temperatura ............................................................. 10.2.4 La distribuzione delle velocità ............................................................ 385 385 386 389 390 10.3 iL COMPORTAMeNTO Dei GAS ReALi .............................................................. 10.3.1 Coefficiente di compressibilità ........................................................... 391 391 30/07/12 14.47 

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

Volume 1

Tecnologie chimiche industriali, Vol. 1

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