Volume 2
Tecnologie chimiche industriali
Silvestro Natoli, Mariano Calatozzolo
Edisco

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Descrizione

Le nuove indicazioni ministeriali dell’indirizzo “Chimica, Materiali e Biotecnologie” articolazione “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:
  • 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;
  • 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.

Indice

1. I fondamenti chimico-fisici delle operazioni unitarie: il primo principio della termodinamica11.1 Definizioni e concetti fondamentali31.2 Temperatura e calore: il principio zero131.3 L'energia interna e il primo principio151.4 Il calore specifico211.5 Entalpia301.6 Applicazioni del primo principio32Glossario44Esercizi462. Bilanci di materia ed energia552.1 Le equazioni di bilancio ed i principi di conservazione572.2 I bilanci di materia582.3 Bilanci di energia nei sistemi aperti in cui non si realizzano reazioni chimiche708Glossario80Esercizi813. Il trasferimento di calore893.1 Equazioni di trasferimento913.2 La conduzione933.3 La convezione1083.4 Trasmissione di calore per irraggiamento1203.5 Applicazione delle equazioni di bilancio e di trasferimento1313.6 Isolamento termico138Glossario140Esercizi1424. Le apparecchiature per lo scambio termico1494.1 Gli scambiatori di calore1514.2 Gli scambiatori a doppio tubo1524.3 Gli scambiatori a fascio tubiero1674.4 Altri tipi di scambiatori1744.5 I condensatori e ribollitori1764.6 Il vapore e il trasferimento di energia termica1804.7 Il controllo della temperatura negli scambiatori181Glossario183Esercizi1845. I fondamenti chimico-fisici dei processi: il secondo ed il terzo principio1935.1 Le macchine termiche1975.2 Secondo principio. gli enunciati di kelvin-planck e clausius1985.3 Il ciclo di carnot2005.4 L'entropia2085.5 Frigoriferi e pompe di calore2395.6 Bilancio entropico2505.7 L'energia “libera” – lavoro ed equilibrio260Glossario266Esercizi2696. Il trasporto dei gas2816.1 Il lavoro di compressione2836.2 Le apparecchiature per il trasporto dei gas288Glossario296Esercizi2977. I fondamenti chimico-fisici delle operazioni unitarie: i diagrammi di fase3037.1 I diagrammi di fase di sostanze pure: l'acqua3057.2 Evaporazione ed ebollizione di sostanze pure3097.3 L'equilibrio liquido-vapore nelle soluzioni316Glossario320Esercizi3218. Concentrazione e cristallizzazione3258.1 Aspetti generali della concentrazione3278.2 Impianti di evaporazione a singolo effetto3298.3 Il comportamento reale delle soluzioni3368.4 Influenza delle variabili di processo3418.5 Gli impianti a multiplo effetto3438.6 Bilanci e dimensionamento degli evaporatori a multiplo effetto3478.7 Evaporazione per ricompressione meccanica del vapore3608.8 Caratteristiche costruttive degli evaporatori3658.9 Le apparecchiature ausiliarie3738.10 Gli schemi di controllo negli impianti di evaporazione3788.11 La cristallizzazione382Glossario396Esercizi3979. Essiccamento4159.1 Generalità e ambiti applicativi4179.2 I processi in fase gassosa: la psicrometria4199.3 Parametri termometrici dell'aria umida4259.4 Il diagramma psicrometrico4309.5 Le trasformazioni dell'aria umida4349.6 Le caratteristiche interne dei solidi umidi4379.7 Bilanci di materia ed energia nell'essiccamento4409.8 Classificazione e caratteristiche degli essiccatori4449.9 La liofilizzazione4549.10 Il controllo negli impianti di essiccamento4549.11 Le torri di raffreddamento456Glossario461Esercizi46210. I fondamenti chimico-fisici dei processi: la termodinamica chimica46910.1 Il primo principio e la termochimica47110.2 Spontaneità ed equilibrio chimico495Glossario520Esercizi52311. I fondamenti chimico-fisici dei processi: cinetica chimica, catalisi, reattori52711.1 La velocità di reazione52911.2 Velocità di reazione e concentrazione53111.3 Velocità di reazione e temperatura54111.4 La velocità di reazione al variare di concentrazione e temperatura54511.5 Catalisi e catalizzatori54711.6 I reattori chimici557Glossario564Esercizi56512. Processi industriali56712.1 Idrogeno e gas di sintesi56912.2 La sintesi dell'ammoniaca57912.3 La produzione di acido nitrico600Glossario62513. I polimeri e i materiali62913.1 Introduzione63113.2 I polimeri: definizioni, note storiche ed economiche63213.3 La struttura dei polimeri64213.4 Caratteristiche applicative dei materiali polimerici65513.5 Le reazioni di polimerizzazione65613.6 Le tecniche di polimerizzazione66813.7 Gli additivi delle materie plastiche67213.8 Tecnologie di lavorazione dei materiali polimerici67313.9 I materiali compositi67913.10 Le poliammidi69513.11 Problematiche tossicologiche ed ambientali705Glossario724Appendici729Dizionario tecnico797Indice analitico799Bibliografia805Riferimenti807

Dettagli

EditoreEdiscoPagine824

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