Ingegneria Chimica - Chemical Engineering

Effetti e costi della corrosione. Principi generali della corrosione a secco e corrosione ad umido: reazioni chimiche ed elettrochimiche, definizioni ed espressioni della velocità di corrosione e della corrente di corrosione. Legge di Faraday. Termodinamica dei processi di corrosione a umido: potenziali d'elettrodo, serie delle tensioni elettrochimiche, diagrammi potenziale-pH di Pourbaix. Cinetica dei processi di corrosione a umido: la polarizzazione. Diagrammi di Evans. Sovratensione di concentrazione e sovratensione di barriera. Passività. Forme di corrosione: Corrosione uniforme in soluzioni acide e aerate; Corrosione galvanica, Corrosione per aerazione differenziale e Corrosione interstiziale, Pitting, Corrosione selettiva e Corrosione intergranulare ed esfoliazione, Corrosione meccano-chimica: (erosione, cavitazione, fretting), Corrosione sotto tensione (tensiocorrosione e corrosione fatica), Infragilimento da idrogeno, Corrosione per correnti disperse. Ambienti corrosivi: Acqua, Suolo, Atmosfera, Corrosione dei ferri nel calcestruzzo. Monitoraggio e ispezioni. Indagini non distruttive. Prevenzione della corrosione attraverso l’idonea progettazione degli impianti. Protezione: Rivestimenti, Protezione catodica e anodica, Condizionamento d'ambiente e inibitori di corrosione. Corrosione ad alta temperatura.

Non sono indicate specifiche propedeuticità per l’insegnamento. Tuttavia costituiscono un necessario prerequisito le competenze fondamentali sulla scienza e l’ingegneria dei materiali metallici, quali la struttura cristallina, i difetti, le microstrutture e le proprietà meccaniche delle principali leghe per uso industriale (acciai, leghe a base rame, titanio, nichel, alluminio), e le indicazioni relative alle lavorazioni e ai trattamenti termici delle stesse. Importanti sono anche le conoscenze chimico-fisiche relative alla termodinamica e alla cinetica chimica e all’elettrochimica delle reazioni di ossido-riduzione. Utili sono competenze relative alla metallurgia estrattiva e ai processi metallurgici in generale.

- P.Pedeferri, "Corrosion Science and Engineering", Springer 2018 ISBN 978-3-319-97624-2, ISBN 978-3-319-97625-9 (eBook) - Dispense delle lezioni.

Le attività didattiche sono organizzate in: - lezioni frontali (per l’acquisizione delle conoscenze) - discussione di case studies (per l’acquisizione delle capacità di applicare le conoscenze al riconoscimento delle forme di corrosione e all’individuazione di rimedi e proposte per la prevenzione o la protezione)

La frequenza delle lezioni del corso, pur raccomandata, non è obbligatoria. Tuttavia, in caso di preparazione autonoma al colloquio finale, gli studenti sono caldamente invitati a contattare preventivamente il docente in modo da poter essere informati sulla generale finalità del corso e sugli aspetti specifici di maggiore criticità.

La valutazione è basata sugli esiti di un colloquio orale, teso alla verifica dell'acquisizione dei seguenti risultati: - Conoscenza dei fenomeni chimico-fisici alla base dei meccanismi di corrosione. - Capacità di riconoscere le principali cause e forme di corrosione dei materiali metallici a contatto con diversi ambienti aggressivi e di individuare i mezzi diagnostici idonei al suddetto riconoscimento. - Capacità di individuare e progettare le più idonee misure di prevenzione e protezione adottabili: scelta dei materiali più idonei e misure di protezione aggiuntive (rivestimenti protettivi, condizionamento d'ambiente, sistemi di protezione elettrica), con particolare riguardo al campo dell'industria chimica. - Capacità di comunicare le conoscenze acquisite e di illustrare le soluzioni tecniche proposte in modo chiaro e convincente. Durante lo svolgimento del corso agli studenti è offerta l’opportunità di mettere alla prova la propria preparazione mediante lo svolgimento di test di autovalutazione in forma scritta (domande chiuse, risoluzione di problemi numerici, domande aperte), a cui seguono correzioni comuni e, per coloro che ne fanno richiesta, una valutazione dell’elaborato da parte del docente. Per il voto finale saranno considerati: - il grado di approfondimento delle conoscenze - la capacità di collegare con sicurezza argomenti diversi - la capacità di applicare le conoscenze alla soluzione di problemi complessi nel campo dell’ingegneria chimica e dei materiali - la capacità di comunicare le conoscenze acquisite e di illustrare le soluzioni tecniche proposte con chiarezza e utilizzando un vocabolario tecnico appropriato. Per il conseguimento del massimo dei voti (30/30 e lode) lo studente dovrà dimostrare di aver acquisito una conoscenza eccellente di tutti gli argomenti trattati nel corso, e di saper applicare tale conoscenza alla soluzione di problemi nel campo dell’ingegneria industriale, proponendo soluzioni originali e dimostrando di aver approfondito individualmente e con contributi personali lo studio della materia.

Le attività didattiche sono organizzate in: - lezioni frontali (per l’acquisizione delle conoscenze) - discussione di case studies (per l’acquisizione delle capacità di applicare le conoscenze al riconoscimento delle forme di corrosione e all’individuazione di rimedi e proposte per la prevenzione o la protezione)

Effetti e costi della corrosione. Principi generali della corrosione a secco e corrosione ad umido: reazioni chimiche ed elettrochimiche, definizioni ed espressioni della velocità di corrosione e della corrente di corrosione. Legge di Faraday. Termodinamica dei processi di corrosione a umido: potenziali d'elettrodo, serie delle tensioni elettrochimiche, diagrammi potenziale-pH di Pourbaix. Cinetica dei processi di corrosione a umido: la polarizzazione. Diagrammi di Evans. Sovratensione di concentrazione e sovratensione di barriera. Passività. Forme di corrosione: Corrosione uniforme in soluzioni acide e aerate; Corrosione galvanica, Corrosione per aerazione differenziale e Corrosione interstiziale, Pitting, Corrosione selettiva e Corrosione intergranulare ed esfoliazione, Corrosione meccano-chimica: (erosione, cavitazione, fretting), Corrosione sotto tensione (tensiocorrosione e corrosione fatica), Infragilimento da idrogeno, Corrosione per correnti disperse. Ambienti corrosivi: Acqua, Suolo, Atmosfera, Corrosione dei ferri nel calcestruzzo. Monitoraggio e ispezioni. Indagini non distruttive. Prevenzione della corrosione attraverso l’idonea progettazione degli impianti. Protezione: Rivestimenti, Protezione catodica e anodica, Condizionamento d'ambiente e inibitori di corrosione. Corrosione ad alta temperatura.

Non sono indicate specifiche propedeuticità per l’insegnamento. Tuttavia costituiscono un necessario prerequisito le competenze fondamentali sulla scienza e l’ingegneria dei materiali metallici, quali la struttura cristallina, i difetti, le microstrutture e le proprietà meccaniche delle principali leghe per uso industriale (acciai, leghe a base rame, titanio, nichel, alluminio), e le indicazioni relative alle lavorazioni e ai trattamenti termici delle stesse. Importanti sono anche le conoscenze chimico-fisiche relative alla termodinamica e alla cinetica chimica e all’elettrochimica delle reazioni di ossido-riduzione. Utili sono competenze relative alla metallurgia estrattiva e ai processi metallurgici in generale.

- P.Pedeferri, "Corrosion Science and Engineering", Springer 2018 ISBN 978-3-319-97624-2, ISBN 978-3-319-97625-9 (eBook) - Dispense delle lezioni.

Le attività didattiche sono organizzate in: - lezioni frontali (per l’acquisizione delle conoscenze) - discussione di case studies (per l’acquisizione delle capacità di applicare le conoscenze al riconoscimento delle forme di corrosione e all’individuazione di rimedi e proposte per la prevenzione o la protezione)

La frequenza delle lezioni del corso, pur raccomandata, non è obbligatoria. Tuttavia, in caso di preparazione autonoma al colloquio finale, gli studenti sono caldamente invitati a contattare preventivamente il docente in modo da poter essere informati sulla generale finalità del corso e sugli aspetti specifici di maggiore criticità.

La valutazione è basata sugli esiti di un colloquio orale, teso alla verifica dell'acquisizione dei seguenti risultati: - Conoscenza dei fenomeni chimico-fisici alla base dei meccanismi di corrosione. - Capacità di riconoscere le principali cause e forme di corrosione dei materiali metallici a contatto con diversi ambienti aggressivi e di individuare i mezzi diagnostici idonei al suddetto riconoscimento. - Capacità di individuare e progettare le più idonee misure di prevenzione e protezione adottabili: scelta dei materiali più idonei e misure di protezione aggiuntive (rivestimenti protettivi, condizionamento d'ambiente, sistemi di protezione elettrica), con particolare riguardo al campo dell'industria chimica. - Capacità di comunicare le conoscenze acquisite e di illustrare le soluzioni tecniche proposte in modo chiaro e convincente. Durante lo svolgimento del corso agli studenti è offerta l’opportunità di mettere alla prova la propria preparazione mediante lo svolgimento di test di autovalutazione in forma scritta (domande chiuse, risoluzione di problemi numerici, domande aperte), a cui seguono correzioni comuni e, per coloro che ne fanno richiesta, una valutazione dell’elaborato da parte del docente. Per il voto finale saranno considerati: - il grado di approfondimento delle conoscenze - la capacità di collegare con sicurezza argomenti diversi - la capacità di applicare le conoscenze alla soluzione di problemi complessi nel campo dell’ingegneria chimica e dei materiali - la capacità di comunicare le conoscenze acquisite e di illustrare le soluzioni tecniche proposte con chiarezza e utilizzando un vocabolario tecnico appropriato. Per il conseguimento del massimo dei voti (30/30 e lode) lo studente dovrà dimostrare di aver acquisito una conoscenza eccellente di tutti gli argomenti trattati nel corso, e di saper applicare tale conoscenza alla soluzione di problemi nel campo dell’ingegneria industriale, proponendo soluzioni originali e dimostrando di aver approfondito individualmente e con contributi personali lo studio della materia.

Le attività didattiche sono organizzate in: - lezioni frontali (per l’acquisizione delle conoscenze) - discussione di case studies (per l’acquisizione delle capacità di applicare le conoscenze al riconoscimento delle forme di corrosione e all’individuazione di rimedi e proposte per la prevenzione o la protezione)