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Chimica, materiali e biotecnologie

Chimica e Materiali

Per imparare a gestire i processi chimico-biologici da adottare nei settori della ricerca, farmaceutico, alimentare, ambientale

Cos'è

Per imparare a gestire i processi chimico-biologici da adottare nei settori della ricerca, farmaceutico, alimentare, ambientale, tintorio e del trattamento dei pellami. Con un focus su tutela dell’ambiente e salute.

Nell’indirizzo “Chimica, Materiali e Biotecnologie” sono attive, per l’anno scolastico in corso, le articolazioni:
– Chimica e Materiali
– Biotecnologie Ambientali
– Biotecnologie Sanitarie

Il Corso di Chimica e Materiali del nostro Istituto è finalizzato alla realizzazione di una figura professionale dotata di competenze specifiche, ma anche fornita di capacità polivalenti e che sia quindi in grado di rispondere alle nuove esigenze dell’Industria chimica ponendo particolare attenzione ai rapporti esistenti fra Chimica, Ambiente ed Energia.

In soli duecento anni la Chimica ha dato impulso eccezionale a una serie di industrie: da quella estrattiva a quella metallurgica, da quella del gas a quella del petrolio, dagli alimentari alla farmaceutica, dai coloranti alle materie plastiche.

È entrata a far parte delle nostre case, del nostro arredo, dei nostri oggetti e del nostro abbigliamento.

Il perito per la chimica industriale è in grado, pertanto, di saper:

  • organizzare e gestire un laboratorio di analisi, utilizzando correttamente tutti gli strumenti di uso comune;
  • condurre e controllare il funzionamento di un impianto, sia pilota che produttivo;
  • essere in grado di adattare la propria professionalità alle varie mansioni produttive e di controllo nel campo chimico, grazie a un ventaglio di conoscenze teoriche-pratiche integrate acquisite nel coso del triennio.

Tutto questo è possibile in quanto la specializzazione di chimica è fornita di:

  • attrezzature e strumenti di livello paragonabile a quelli usati nei moderni laboratori di analisi o di ricerca distribuiti in diversi laboratori in uso agli allievi già dal terzo anno;
  • un laboratorio informatico per le simulazioni e per i disegni di impianti chimici;
  • uno staff di insegnanti fortemente motivati alla realizzazione di importanti obiettivi culturali e professionali che fanno si che i nostri studenti possano accedere direttamente al mondo del lavoro o all’università .

Il Corso Biotecnologie Sanitarie prevede l’integrazione di conoscenze e competenze di tipo chimico, biologico e tecnologico orientate verso l’aspetto sanitario.

Basilare è la Biologia Generale, indispensabile per affrontare lo studio delle altre discipline biologiche come Anatomia e Fisiologia del corpo umano, Igiene e Legislazione Sanitaria, che si occupa dei fattori che condizionano la salute umana e delle normative che la tutelano, eMicrobiologia, che ha per oggetto 10 studio dei microrganismi che contaminano l’acqua, l’aria, il suolo, gli alimenti e quelli coinvolti nei processi di depurazione.

La Chimica rimane comunque uno dei cardini dell’indirizzo, presente per l’intero triennio conAnalisi Chimica e Analisi Strumentale, in cui vengono studiate le tecniche e gli strumenti per l’analisi chimica dei campioni di acqua, aria, suolo e alimenti.

Punto di contatto tra la parte biologica e quella chimica è la Biochimica, che tratta i fenomeni biologici le cui basi chimiche sono studiate precedentemente in Chimica Organica. Le leggi che regolano i danni provocati dall’intervento dell’uomo e le possibili soluzioni sono prese in esame dall’Ecologia, preliminare al corso di Impianti, dove si considerano le tecnologie principali per limitare l’impatto ambientale delle sostanze nocive.

In questo contesto sono naturalmente importanti le capacità operative di laboratorio che dovranno essere applicabili anche sul campo alla realtà del territorio.
Alle materie di indirizzo sono perciò dedicati oltre i due terzi delle ore di lezione, di cui circa la metà prevede attività pratiche.
Nel corso del triennio gli allievi dovranno aver acquisito :

  • Conoscenze generali sull’ambiente naturale, le sue caratteristiche fisiche, chimiche e biologiche, e sui fenomeni di alterazione ambientale;
  • Capacità di eseguire le principali analisi chimiche e batteriologice sui vari comparti ambientali;
  • Competenze nel valutare i dati analitici, nel dimensionare impianti nell’ambito delle tecnologie di depurazione e nel correlare dati chimici e microbiologici alla valutazione dello stato del territorio.

Gli studenti universitari :

Volendo proseguire lo studio, il diploma dà accesso a tutte le facoltà universitarie, gli sbocchi più naturali però sono senz’altro BIOLOGIA, CHIMICA, FARMACIA, SCIENZE NATURALI, MEDICINA VETERINARIA. Qualora ci fosse un interesse specifico alla progettazione vera e propria di impianti o apparecchiature “antinquinamento”, la facoltà da seguire sarebbe INGEGNERIA CHIMICA.

Il Corso di Biotecnologia Ambientale prevede l’integrazione di conoscenze e competenze di tipo chimico, biologico e tecnologico orientate verso l’aspetto ambientale.

Basilari sono discipline come Biologia, Microbiologia e Tecnologie di controllo ambientale, indispensabile per la comprensione degli ecosistemi. Ampio spazio viene dedicato alla Chimica Organica e Biochimica e alla Chimica Analitica e Strumentale, quest’ultima fondamentale per sviluppare le competenze analitiche del Chimico Ambientale.

Importante anche il contributo della Fisica Ambientale, indirizzata più ad un approccio sperimentale studiando l’interazione tra i fenomeni fisici a l’ambiente.

In questo contesto sono naturalmente importanti le capacità operative di laboratorio che dovranno essere applicabili anche sul campo alla realtà del territorio. Alle materie di indirizzo sono perciò dedicati oltre metà delle ore di lezione, nelle quali sono previste attività pratiche.

Nel corso del triennio gli allievi dovranno aver acquisito :

  • Conoscenze generali sull’ambiente naturale, le sue caratteristiche fisiche, chimiche e biologiche, e sui fenomeni di alterazione ambientale;
  • Capacità di eseguire le principali analisi chimiche e batteriologice sui vari comparti ambientali;
  • Competenze nel valutare i dati analitici, nel dimensionare impianti nell’ambito delle tecnologie di depurazione e nel correlare dati chimici e microbiologici alla valutazione dello stato del territorio.

Le Biotecnologie Ambientali uniscono due discipline innovative come le Biotecnologie, che rappresentano gli studi più innovativi e moderni della Biologia, Microbiologia e Biochimica, e la Chimica Ambientale, questa è stata definita come lo studio delle sorgenti, reazioni, trasporto, effetti e destino delle specie chimiche nell’ambiente, inteso come ecosistemi: acqua, aria, suolo e organismi viventi. La chimica ambientale esamina a vari livelli di scala, in funzione del problema, lo stato di salute dell’ambiente, dai microhabitats agli ecosistemi più complessi, ai compartimenti globali; lo stato di salute, a sua volta, riflette le conseguenze dei comportamenti passati. La chimica ambientale identifica e misura le specie chimiche naturali e non, ne studia il destino (mobilità , tempo di residenza, trasformazioni) e gli effetti sull’ambiente. La chimica analitica è alla base di ogni ricerca ambientale, ma, una volta definito lo scopo del dato analitico (es. caratterizzazione di un sito, monitoraggio del rispetto delle norme e dei limiti di legge, determinazione del grado di contaminazione, valutazione del rischio tossicologico, monitoraggio del personale, studi di disinquinamento), parti essenziali dell’attività del chimico ambientale sono: la pianificazione di metodi di campionamento che soddisfino lo scopo prefissato, la scelta dei protocolli analitici più appropriati, l’interpretazione dei dati, la loro validazione anche ai fini della difendibilità legale degli stessi.

La grande area della chimica ambientale spazia dalla chimica analitica, chimica organica e chimica inorganica, alla ingegneria chimica, alla radiochimica, alla chimica del suolo, alla tossicologia chimica, alla statistica. Inoltre una sfida ed insieme una necessità per il chimico ambientale è rappresentata dal lavoro di gruppo con tutti gli utenti dei dati ambientali, ecologi, biologi, geologi, idrogeologi, tossicologi, ingegneri, perchè solo da un lavoro interdisciplinare può derivare una comprensione completa di un problema ambientale.

Quando in un ecosistema si riscontrano elementi di criticità per la salute e la sopravvivenza degli organismi che lo popolano, è estremamente probabile che ci si trovi di fronte all’immissione di sostanze chimiche inquinanti. Il relativo studio di chimica ambientale si articola nelle seguenti fasi:

  • Progettare una opportuna strategia di campionamento e raccolta dati.
  • Definire la natura dell’inquinamento (analisi qualitativa).
  • Definire l’estensione (mappatura) e il livello di inquinamento (indagine quantitativa).
  • Risalire all’origine dell’inquinamento: incidente isolato o rilascio continuo da sorgente puntiforme, ecc.
  • Valutare la mobilità ambientale: come una sostanza possa ripartirsi ed essere trasferita a diversi comparti ambientali (atmosfera, acqua, suolo e sedimento, organismi viventi).
  • Valutare quali siano le trasformazioni più significative che la sostanza subisce nell’ambiente (idrolisi, fotolisi, ossidazione, biodegradazione) ed il conseguente tempo di residenza medio nei vari comparti.

Il Perito Biotecnologico Ambientale è la figura professionale che analizza i processi naturali che si verificano nell’aria, nell’acqua o nel suolo anche in relazione agli interventi prodotti dall’uomo. Opera con finalità di prevenzione, conservazione e/o bonifica dell’ambiente e a tutela degli uomini. Nelle aziende, infatti, è spesso chiamato ad occuparsi anche di aspetti legati alla sicurezza nei luoghi di lavoro. Una professionista capace di migliorare il mondo in cui viviamo.

A cosa serve

Il Diplomato in “Chimica, Materiali e Biotecnologie”:

- ha competenze specifiche nel campo dei materiali, delle analisi strumentali chimico-biologiche, nei processi di produzione, in relazione alle esigenze delle realtà territoriali, negli ambiti chimico, merceologico, biologico, farmaceutico, tintorio e conciario;

- ha competenze nel settore della prevenzione e della gestione di situazioni a rischio ambientale e sanitario.

È in grado di:

- collaborare, nei contesti produttivi d’interesse, nella gestione e nel controllo dei processi, nella gestione e manutenzione di impianti chimici, tecnologici e biotecnologici, partecipando alla risoluzione delle problematiche relative agli stessi; ha competenze per l’analisi e il controllo dei reflui, nel rispetto delle normative per la tutela ambientale;

- integrare competenze di chimica, di biologia e microbiologia, di impianti e di processi chimici e biotecnologici, di organizzazione e automazione industriale, per contribuire all’innovazione dei processi e delle relative procedure di gestione e di controllo, per il sistematico adeguamento tecnologico e organizzativo delle imprese;

- applicare i principi e gli strumenti in merito alla gestione della sicurezza degli ambienti di lavoro, del miglioramento della qualità dei prodotti, dei processi e dei servizi;

- collaborare nella pianificazione, gestione e controllo delle strumentazioni di laboratorio di analisi e nello sviluppo del processo e del prodotto;

- verificare la corrispondenza del prodotto alle specifiche dichiarate, applicando le procedure e i protocolli dell’area di competenza; controllare il ciclo di produzione utilizzando software dedicati, sia alle tecniche di analisi di laboratorio sia al controllo e gestione degli impianti;

essere consapevole delle potenzialità e dei limiti delle tecnologie nel contesto culturale e sociale in cui sono applicate.

Nell’indirizzo sono previste le articolazioni “Chimica e materiali”, “Biotecnologie ambientali” e “Biotecnologie sanitarie”, nelle quali il profilo viene orientato e declinato. Nell’articolazione “Chimica e materiali” vengono identificate, acquisite e approfondite, nelle attività di laboratorio, le competenze relative alle metodiche per la preparazione e per la caratterizzazione dei sistemi chimici, all’elaborazione, realizzazione e controllo di progetti chimici e biotecnologici e alla progettazione, gestione e controllo di impianti chimici.

A conclusione del percorso quinquennale, il Diplomato nell’indirizzo “Chimica, Materiali e Biotecnologie” consegue i risultati di apprendimento di seguito specificati in termini di competenze.

1 – Acquisire i dati ed esprimere qualitativamente e quantitativamente i risultati delle osservazioni di un fenomeno attraverso grandezze fondamentali e derivate.

2 – Individuare e gestire le informazioni per organizzare le attività sperimentali.

3 – Utilizzare i concetti, i principi e i modelli della chimica fisica per interpretare la struttura dei sistemi e le loro trasformazioni.

4 – Essere consapevole delle potenzialità e dei limiti delle tecnologie, nel contesto culturale e sociale in cui sono applicate.

5 – Intervenire nella pianificazione di attività e controllo della qualità del lavoro nei processi chimici e biotecnologici.

6 – Elaborare progetti chimici e biotecnologici e gestire attività di laboratorio.

7 – Controllare progetti e attività, applicando le normative sulla protezione ambientale e sulla sicurezza.

In relazione a ciascuna delle articolazioni le competenze elencate sono sviluppate coerentemente con la peculiarità del percorso di riferimento.

La scuola che funziona (lettera pubblicata su "Il Tirreno")

Apri il documento che illustra le caratteristiche dell'indirizzo e delle sue articolazioni (versione .pdf)

Come si accede

Per accedere alla scuola secondaria di secondo grado, dopo aver completato il ciclo di studi della scuola secondaria di primo grado, è necessario iscriversi tramite la procedura online presente su https://www.istruzione.it/iscrizionionline

 

L’iscrizione alla secondaria di secondo grado viene effettuata tramite la compilazione di un modulo on line disponibile nel periodo comunicato ogni anno attraverso la circolare sulle iscrizioni che viene pubblicata di norma nel mese di novembre.

Struttura responsabile dell'indirizzo di studio

Programma di studio

Discipline Comuni:

  • Lingua e lettere italiane
  • Storia ed educazione civica
  • Lingua straniera
  • Matematica
  • Educazione fisica
  • Religione o Attività alternative

Discipline di Specializzazione:

  • Complementi di Matematica

Accesso ai documenti in formato .PDF relativi alle singole discipline.

Orario delle classi

DISCIPLINAIIIIVV
Lingua e letteratura italia444
Storia222
Lingua inglese333
Matematica333
Scienze motorie e scortive (ed. fisica)222
Religione cattolica o attivià alternative111
Complementi di Matematica11
Chimica analitica e strumentale76 8
Chimica organica e biochimica553
Tecnologie Chimiche Industriali456
Compresenza (in Laboratorio)17(*)10