IT: Fornire un quadro generale sull'evoluzione, spostamento ed interazione della materia nel Sistema Terra e le nozioni chimiche e chimico-fisicche basilari sui metodi analitici ed applicativi per l'identificazione e quantificazione dei fenomeni Geologici

ENG: Provide a general picture of the evolution, transfer and interaction of matter in the Earth System and the chemical and physicochemical concepts behind the analytical and application methods used to characterize and quantify geological processes.

IT:

-  Origine degli elementi e del sistema solare: Principi di creazione degli elementi; il Big Bang e genesi dell’Universo; Nucleosintesi stellare; condensazione ed origine del sistema solare; accrescimento planetario; modello condritico della Terra;

-  Composizione e Distribuzione degli Elementi nella Terra: Stima della Composizione della Terra; Classificazione di Goldschmidt; Genesi della Terra primordiale; Coefficienti di partizione; Trasferimento degli Elementi dal Mantello alla Crosta; Evoluzione della Composizione della Crosta; Genesi ed Evoluzione della Terra Fluida.

-  Cenni sull’analisi chimica strumentale: Classificazione dei metodi analitici; Trattamento dei campioni e scelta del metodo analitico; Radiazioni elettromagnetiche; Interazione onda elettromagnetica-campione; principali tecniche analitiche in geochimica (XRF, SEM, EPMA, ICP, AAS, MS, ICP-MS, LA-ICP-MS, SIMS, IR)

-  Solubilità dei Sedimenti Carbonatici: Richiami di chimica delle soluzioni (Equilibrio Chimico e Costante di Equilibrio, Keq; Solubilità, pH; Ionizzazione degli Acidi e Basi deboli; Idrolisi; Soluzione Tampone); Azione Tampone dell’acqua di mare; Forza Ionica; Attività; Coefficiente di Attività; Saturazione dei Carbonati in acqua di mare.Esercitazioni

-  Alterazione Chimica: Serie di Alterazione dei Minerali; Agenti dell’Alterazione chimica; Potenziale Ionico e persistenza degli elementi in soluzione; Effetti ed Aspetti Quantitativi dell’Alterazione. Esercitazioni

-  Classificazione e Proprietà delle Acque: Residuo Fisso; Durezza; Conducibilità; COD; BOD; i Colloidi; Diagrammi di Classificazione delle Acque.

-  Richiami di Termodinamica: Entalpia ed Equazione di Van’t Hoff; Calore Specifico; Entropia ed Energia Libera; Reazioni Spontanee, Esotermiche ed Endotermiche; Relazioni tra Variazione di Energia Libera, Costante di Equilibrio, Attività, Fugacità, Temperatura e Pressione. Esercitazioni

-  Potenziali di ossidoriduzione e diagrammi Eh-pH: Potenziali di Ossidazione Standard; Relazioni tra Potenziali di Ossidazione ed Energia Libera; Potenziali Redox; Diagrammi Eh-pH; variazioni di Eh e pH in natura; Processi di Ossidoriduzione nella Sedimentazione. Esercitazioni

-  Geochimica isotopica e datazioni assolute: Isotopi e carte dei nuclidi; Decadimento radioattivo e meccanismi; Equazione del decadimento radioattivo; Emivita; Elementi di Geocronologia; Sistema Rubidio-Stronzio; Sistema Uranio-Torio-Piombo; Sistema Potassio-Argon; Temperatura di chiusura di un sistema; Metodo del Radiocarbonio; Cenni di applicazione degli isotopi pesanti alla petrogenesi; Isotopi stabili leggeri

ENG:

- Origins of the elements and the solar system: Origin of the elements; the Big Bang and genesis of the universe; Stellar nucleosyntesis; Condensation and origins of the solar system; Planetary accretion; Chondritic Earth model.

- Earth composition and distribution of the elements: Composition of the Earth; Goldschmidt classification; Genesis of primordial Earth; Partition Coefficients; Transfer of elements from the Mantle to the Crust; Evolution of the composition of the Crust; Genesis and evolution of the Fluid Earth.

- An overview of geochemical instrumentation: Classification of analytical methods; Sample preparation and the choice of analytical method; Electromagnetic radiation; Sample-Electromagnetic wave interaction; Main geochemical analytical techniques (XRF, SEM, EPMA, ICP, AAS, MS, ICP-MS, LA-ICP-MS, SIMS, IR).

- Carbonate sediment solubility: Brief look at solution chemistry (Chemical equilibrium and Equilibrium constants, Keq; Solubility, pH; Ionization of weak acids and bases; Hydrolysis; Buffer solutions); Buffering action of seawater; Ionic strength; Activities; Activity coefficients; Carbonate saturation in seawater. Exercises.

- Chemical alteration: Mineral alteration series; Chemical alteration agents; Relationship between ionic potential and element solubility; Effects and quantitative aspects of alteration. Exercises.

- Classification of waters and their properties: Total dissolved solids; Hardness; Conductivity; COD; BOD; Colloids; Water Classification diagrams.

- Brief look at Thermodynamic laws: Enthalpy and the Van't Hoff equation; Specific heat; Entropy and Free energy; Spontaneous, exothermic and endothermic reactions; Relationships between Free energy variation, Equilibrium constants, Activities, Fugacity, Temperature and Pressure. Exercises.
- Oxidation potential and Eh-pH diagrams: Standard oxidation potentials; Relationships between oxidation potentials and free energy; Redox potentials; Eh-pH diagrams; Eh and pH variation in nature; Oxidation processes in sediments. Exercises.

- Isotope geochemistry and absolute dating: Isotopes and Chart of the nuclides; Radioactive decay and mechanisms; Radioactive decay equation; Half-life; Geochronology basics; Rubidium-Strontium system; Uranium-Thorium-Lead system; Potassium-Argon system; Closure temperatures; Radiocarbon method; Brief look at heavy isotope applications in petrogenesis; Stable light isotopes.

Nessuna

Capacità di applicare conoscenza e comprensione in  ambito geochimico generale ed applicativo

Nessuna

Modalità didattiche

IT:

Lezioni Frontali (diapositive in PowerPoint)

Studio: integrazione delle diapositive delle lezioni con dispense in italiano.

ENG:

In-class lectures (PowerPoint presentation)

Study: integration of lecture notes with study materials in Italian and textbooks in English.

Obblighi

Nessuno

Testi di studio

Lezioni di Geochimica, M. Fornaseri

Geochemistry, W . M . W h i t e

Study and Interpretation of Chemical Characteristics in Natural Water, J. D. Hem

Using Geochemical data, Evaluation, Presentation, Interpretation, H.R. Rollinson

Materiale facoltativo di approfondimento (sia in italiano che in inglese)

Modalità di
accertamento

Esame orale

Disabilità e DSA

Le studentesse e gli studenti che hanno registrato la certificazione di disabilità o la certificazione di DSA presso l'Ufficio Inclusione e diritto allo studio, possono chiedere di utilizzare le mappe concettuali (per parole chiave) durante la prova di esame.

A tal fine, è necessario inviare le mappe, due settimane prima dell’appello di esame, alla o al docente del corso, che ne verificherà la coerenza con le indicazioni delle linee guida di ateneo e potrà chiederne la modifica.

Modalità didattiche

Diapositive in PowerPoint

Integrazione delle diapositive delle lezioni con dispense in italiano

Richiedere al docente

Obblighi

Nessuno

Testi di studio

Lezioni di Geochimica, M. Fornaseri

Geochemistry, W . M . W h i t e

Study and Interpretation of Chemical Characteristics in Natural Water, J. D. Hem

Using Geochemical data, Evaluation, Presentation, Interpretation, H.R. Rollinson

Modalità di
accertamento

Esame orale

Disabilità e DSA

Le studentesse e gli studenti che hanno registrato la certificazione di disabilità o la certificazione di DSA presso l'Ufficio Inclusione e diritto allo studio, possono chiedere di utilizzare le mappe concettuali (per parole chiave) durante la prova di esame.

A tal fine, è necessario inviare le mappe, due settimane prima dell’appello di esame, alla o al docente del corso, che ne verificherà la coerenza con le indicazioni delle linee guida di ateneo e potrà chiederne la modifica.