CORROSION AND ELECTROCHEMISTRY (FOR MATERIAL SCIENCE 6 CFU)

CORROSION AND ELECTROCHEMISTRY (FOR MATERIAL SCIENCE 6 CFU)

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iten
Codice
94805
ANNO ACCADEMICO
2019/2020
CFU
6 cfu al 2° anno di 9017 SCIENZA E INGEGNERIA DEI MATERIALI (LM-53) GENOVA
SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE
CHIM/07
LINGUA
Inglese
SEDE
GENOVA (SCIENZA E INGEGNERIA DEI MATERIALI )
periodo
1° Semestre
materiale didattico

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Provide a comprehensive understanding of the fundamentals of Electrochemistry for Energy production and Storage and for the study of corrosion phenomena as well as the techniques of corrosion protection and corrosion control.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

La frequenza e la partecipazione attiva alle attività formative proposte (lezioni frontali, esperienze di laboratorio) e lo studio individuale permetteranno allo studente di:

- Conoscere una cultura elettrochimica di base

- comprendere i fondamenti della corrosione

- Conoscere le tecniche di protezione, protezione e controllo dei fenomeni corrosivi

- Valutare in maniera compiuta problemi di degrado dei materiali metallici in contatto con l’ambiente esterno.

- Discutere i problemi di corrosione tramite valutazioni iniziali di diagnosi e delle cause principali dei fenomeni

- descrivere il comportamento delle celle elettrochimiche utilizzate nel campo energetico (batterie e celle a combustibile)

- fornire esempi di celle di elettrolisi.

PREREQUISITI

Per un proficuo apprendimento sono richieste conoscenze base di chimica, matematica e fisica, ma non è prevista alcuna propedeuticità formale.

Modalità didattiche

Il corso prevede lezioni frontali in aula. Le competenze trasversali in termini di autonomia di giudizio verranno acquisite tramite l'esecuzione in aula delle esercitazioni numeriche e l'abilità comunicativa verrà incoraggiata con la proposta di realizzazione di una presentazione in power point su un argomento a scelta dello studente nel campo della corrosione o dell’elettrochimica da valutare in sede di esame.

PROGRAMMA/CONTENUTO

- Concetti elettrochimici di base. Termodinamica elettrochimica e cinetica. Progettazione di reattori elettrochimici. Stoccaggio e conversione dell'energia.

- Batterie industriali primarie e secondarie (cella Daniell, ioni Li-ion, batteria al piombo).

- Tipiche celle a combustibile (PAFC, AFC, PEMFC, MCFC, SOFC).

- Applicazioni industriali di elettrolisi (processo alcalino di cloro, raffineria di metallo, produzione di alluminio)

- Aspetti elettrochimici della corrosione

- Forme e morfologie di corrosione (generalizzata e localizzata, pitting corrosion, crevice, corrosione meccanochimica)

- Corrosione in ambienti industriali (industria petrolchimica, strutture offshore).

- Metodi di prevenzione e protezione (protezione catodica, anodi sacrifali, rivestimenti protettivi metallici, inorganici e organici)

- monitoraggio della corrosione negli impianti

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Il materiale didattico utilizzato durante le lezioni sarà disponibile in aulaweb dell’insegnamento, così come gli esempi di test finale proposti negli anni precedenti con le relative soluzioni. Gli appunti presi durante le lezioni e il materiale in aulaweb sono sufficienti per la preparazione dell’esame, ma i libri seguenti sono suggeriti come testi di appoggio e approfondimento.

- Einar Mattsson, “Basic corrosion technology for scientists and engineers”, John Wiley and Son Ellis Horwood Limited (1989) 

- Industrial Electrochemistry, Pletcher, D., Walsh, F.C.. Springer 1993. ISBN 978-94-011-2154-5

DOCENTI E COMMISSIONI

Ricevimento: Su appuntamento

Commissione d'esame

GIACOMO CERISOLA (Presidente)

MARIA PAOLA CARPANESE

LEZIONI

Modalità didattiche

Il corso prevede lezioni frontali in aula. Le competenze trasversali in termini di autonomia di giudizio verranno acquisite tramite l'esecuzione in aula delle esercitazioni numeriche e l'abilità comunicativa verrà incoraggiata con la proposta di realizzazione di una presentazione in power point su un argomento a scelta dello studente nel campo della corrosione o dell’elettrochimica da valutare in sede di esame.

ESAMI

Modalità d'esame

L’esame si compone di una prova orale sugli argomenti svolti durante il corso. In sede di esame verrà anche valutata la presentazione facoltativa in power point su un argomento a scelta dello studente nel campo della corrosione o dell’elettrochimica.

Saranno disponibili 3 appelli di esame per la sessione ‘invernale’ (gennaio, febbraio) e 3 appelli per la sessione ‘estiva’ (giugno, luglio, settembre). Non verranno concessi appelli straordinari al di fuori dei periodi indicati, fatta eccezione per gli studenti che non abbiano inserito nel piano di studi attività formative nell’anno accademico in corso.

Modalità di accertamento

I dettagli sulle modalità di preparazione per l’esame e sul grado di approfondimento di ogni argomento verranno dati nel corso delle lezioni. L’esame orale prevede domande riguardanti gli aspetti generali della corrosione, della sua prevenzione e protezione; le morfologie di attacco e sui fattori che influenzano la selezione dei materiali e i metodi di protezione in ambiente di servizio. Una ulteriore domanda sarà sulle celle elettrochimiche (batterie, fuel cell, elettrolisi). L’esame si prefigge di accertare la capacità di applicare le basi teoriche a casi generali o specifici di interesse tecnologico e analizzare criticamente le problematiche relative alla corrosione. Verrà inoltre valutata la qualità dell’esposizione, l’utilizzo corretto della terminologia tecnica e la capacità di ragionamento critico.