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Scheda Riassuntiva
Anno Accademico 2008/2009
Facoltà Scuola di Ingegneria dei Processi Industriali
Insegnamento 075955 - TECNOLOGIE DEL FLUORO E DEI MATERIALI ORGANICI FLUORURATI
Docente Navarrini Walter Maurizio
Cfu 5.00 Tipo insegnamento Monodisciplinare

Corso di Studi Codice Piano di Studio preventivamente approvato Da (compreso) A (escluso) Insegnamento
Ing Ind - Inf (2 liv.)(ord. 509) - MI (175) INGEGNERIA CHIMICA* AZZZZ075955 - TECNOLOGIE DEL FLUORO E DEI MATERIALI ORGANICI FLUORURATI

Programma dettagliato e risultati di apprendimento attesi

Tecnologie dl fluoro e dei materiali organici fluorurati

 

  Obiettivi e contenuti del corso

Indicare ed analizzare alcuni modelli di riferimento per la comprensione delle relazioni esistenti tra proprietà macroscopiche dei materiali organici fluorurati e struttura microscopica molecolare con particolare attinenza  al legame carbonio fluoro.

Fornire strumenti e metodologie per una buona comprensione delle proprietà delle molecole perfluorurate e dei processi chimici attuati per ottenerle.

Fornire conoscenze sulle caratteristiche funzionali di materiali organici fluorurati polimerici e monometrici.

  Descrizione degli argomenti trattati

1)              L’elemento fluoro e cenni storici. I legami C-F, C-H,  H-F e F-F, stabilità e reattività. Correlazioni fra struttura fluorurata e struttura idrogenata: polarità, punti di ebollizione, legame ad idrogeno, acidità, energia superficiale, solubilità, dimensioni.

2)              Chimismo e peculiarità dei gruppi funzionali nelle molecole fluorurate. Reazioni radicaliche e reazioni ioniche.

3)              Metodi di fluorurazione: fluorurazione con acido fluoridrico, fluorurazione elettrochimica, fluorurazione con fluoro elementare.

4)              Sintesi e proprietà e dei monomeri fluorurati. Tetrafluoroetilene, fluoruro di vinilidene, perfluoropropene, perfluorovinileteri e  monomeri funzionalizzati.

5)              Metodi di polimerizzazione e principali caratteristiche di alcuni polimeri fluorurati. Politetrafluoroetilene, fluoroplastomeri, fluoroelastomeri, ionomeri fluorurati e perfluoropolieteri.

   

 Descrizione sintetica dei contenuti del corso

 

L’elemento fluoro, i legami C-F, C-H, H-F e F-F, stabilità e reattività. Correlazioni fra struttura fluorurata e struttura idrogenata: polarità, punti di ebollizione, legame ad idrogeno, acidità, energia superficiale, solubilità, dimensioni. Chimismo e peculiarità dei gruppi funzionali nelle molecole fluorurate. Reazioni radicaliche e reazioni ioniche. Metodi di fluorurazione: fluorurazione con acido fluoridrico, fluorurazione elettrochimica, fluorurazione con fluoro elementare. Sintesi e proprietà e dei monomeri fluorurati. Tetrafluoroetilene, fluoruro di vinilidene, perfluoropropene, perfluorovinileteri e  monomeri funzionalizzati. Metodi di polimerizzazione e principali caratteristiche di alcuni polimeri fluorurati. Politetrafluoroetilene, fluoroplastomeri, fluoroelastomeri, ionomeri fluorurati e perfluoropolieteri.

 

Fluorinated materials

 

Fluorine atom, C-F, C-H, H-F and F-F bonds, stability and reactivity. Correlation between hydrogenated and fluorinate structures: polarity, boiling point, hydrogen-bond, acidity, surface energy, solubility and dimensions. The chemistry of functional groups in fluorinated compounds. Hydrogen fluoride fluorination, electrochemical fluorination and elemental-fluorine fluorination methodologies. Synthesis and properties of fluorinated monomers. Tetrafluoroethylene, vinylidene fluoride, perfluoropropene, perfluorovinylethers and functionalized monomers. Polymerization methodologies and main characteristics of some fluoropolymers. Poly-tetrafluoroethylene, fluoroplastomers, fluoroelastomers, fluoroionomers and perfluoropolyethers.  


 


Note Sulla Modalità di valutazione

Organizzazione del corso e modalità di verifica

-Il corso si articola in 32 ore di lezioni frontali e in 14 ore di  laboratorio,  10 ore di progetto.

 

-Durante le lezioni frontali e durante le esperienze di laboratorio ed esercitazione sarà fornito del materiale didattico di sussidio ed approfondimento estratto da pubblicazioni scientifiche e didattiche specifiche.

 

-Durante le esperienze di laboratorio guidate saranno messi a disposizione degli studenti alcuni strumenti di analisi che permetteranno di mettere in pratica alcune delle conoscenze apprese nel corso delle lezioni frontali. Durante il corso sono previste  lezioni specifiche tenute da specialisti  presso aziende leader del campo dei materiali fluorurati. Le tematiche dei progetti saranno scelte durante lo svolgimento del corso.

Sul sito https://corsi.chem.polimi.it/navarrini sono disponibili le tracce di alcuni progetti e lezioni.

 

-Agli studenti che durante il corso avranno tenuto un comportamento serio, interessato ed interattivo saranno ammessi ad un colloquio valutativo, al termine del quale sarà proposto un voto.


Bibliografia

Testi consigliati

1)     Richard D. Chambers, Fluorite in Organic Chemistry, Blackwell publishing, 2004.

2)     R.E.Banks, B.E.Smart, J.C.Tatlow; Organofluorine Chemistry Principles and Commercial Applications, Plenum Press, New York, 1994

3) Tsuyoshi Nakajima, Henri Groult;  Fluorinated Materials for Energy Convertion , Elsevier 2005

 



Software utilizzato
Nessun software richiesto

Mix Forme Didattiche
Tipo Forma Didattica Ore didattiche
lezione
32.0
esercitazione
0.0
laboratorio informatico
0.0
laboratorio sperimentale
14.0
progetto
0.0
laboratorio di progetto
10.0

Informazioni in lingua inglese a supporto dell'internazionalizzazione
Insegnamento erogato in lingua Italiano
Disponibilità di materiale didattico/slides in lingua inglese
Disponibilità di libri di testo/bibliografia in lingua inglese
Possibilità di sostenere l'esame in lingua inglese
Disponibilità di supporto didattico in lingua inglese
schedaincarico v. 1.6.8 / 1.6.8
Area Servizi ICT
04/08/2021