Alla scoperta dei nuovi materiali nel nuovo laboratorio di Chimica Analitica Strumentale e Cromatografica

Fermo, 30 gennaio ’24 – Il Laboratorio di Chimica Analitica Strumentale continua ad arricchirsi; da quest’anno si è dotato di un nuovo gascromatografo (Trace 1600 ThermoFisher) equipaggiato con un finissimo detector (TSQ 9010, Thermofisher) capace di quantizzare una miriade di analiti in campo tossicologico, forense, farmaceutico, ambientale, alimentare etc. Grazie allo spettrometro di massa con un triplo quadrupolo è possibile  individuare tutti precursori di una stessa molecola o tutti i prodotti di un certo precursore  con sensibilità e accuratezze impressionanti.

E’ inoltre presente un nuovo autocampionatore (Triplus, Thermofisher) che, opportunamente programmato, permette il trattamento robotico preanalitico, anche da remoto, di ogni tipo di campione.

Questi strumenti sostituiscono il precedente gascromatografo e continueranno a servire come mezzo per realizzare una fervida e pluripremiata progettualità didattica nonché  praticare una chimica verde al servizio della società e della sostenibilità, ispirata dalla vision dell’economia circolare.

Con tali strumenti continuiamo a poter analizzare (in modo ancora più performante ed avanzato), ad esempio:

  • le bioplastiche sintetizzate nei nostri laboratori in assenza di catalizzatori tossici;
  • i composti volatili rilasciati dalle microplastiche presenti nelle acque della laguna veneta, nonché il diesel ottenuto dai rifiuti plastici prelevati dai canali della Serenissima in collaborazione con l’associazione Venice Lagoon Plastic Free e l’Università di Bucarest;
  • la frazione volatile delle melanine, semiconduttori cruciali per lo sviluppo di un’elettronica sostenibile e circolare; tale analisi è fondamentale per arrivare a capire la struttura, ad oggi misteriosa, di questo materiale oggetto della collaborazione, fin dal 2016, fra i chimici del Montani ed il gruppo di ricerca della Prof.ssa Clara Santato, (Polytechnique Montreal). Con tale eccellente ateneo è attivo un Memorandum of Understanding per le attività di ricerca ed un’ulteriore partnership con la UNESCO Chair in Green and Sustainable Electronics, dato che le branche dell’area STEM sono fortemente interconnesse e la chimica dei materiali è fondamentale per l’avanzamento dell’elettronica;
  • l’impronta digitale molecolare di una miriade di campioni, come alimenti, profumi, materiali per le stampanti 3D, nonché l’aria di un ambiente specifico (su tale ultimo aspetto si è soffermata la Scuola Nazionale di Didattica della Chimica che si è svolta proprio nei nostri laboratori a Settembre, dato il pregio della strumentazione presente, studiando il “profumo di libro” della Biblioteca Civica Romolo Spezioli);
  • la firma chimica di cultivar specifiche per dimostrare e documentare la biodiversità in campo agricolo (oli extravergini di oliva monocultivar) e forestale (specie tipiche della macchia mediterranea nel bosco del Cugnolo)
  • i markers molecolari specifici per individuare le differenze fra prodotti ortofrutticoli concimati in modo tradizionale o solo grazie all’utilizzo di scarti alimentari nell’ambito del progetto “Economia circolare in agricoltura: corretta gestione degli scarti organici ed autoproduzione aziendale di biomasse per l’incremento della fertilità dei terreni agricoli Marchigiani”, PSR Marche, con la collaborazione di associazioni ed enti come Chimica Verde, Legambiente Marche, Università Politecnica delle Marche, CREA, varie Aziende e Camera di commercio delle Marche

Il laboratorio in cui tale nuovo strumento è inserito possiede altre punte di diamante della tecnologia chimica strumentale come un detector  Orbitrap, unico in Italia in una scuola superiore. Tale laboratorio ha domiciliato in questi anni la tesi di laurea di varie studentesse e studenti dall’università di Camerino, Bologna, Parma e Torino. Attualmente un laureando dell’Università di Torino svolge in tale laboratorio uno studio per ottimizzare il dosaggio di tracce di cocaina dalla polvere di banconote e tale progetto, di alta valenza disciplinare, diviene anche naturale mezzo di educazione civica, alla salute e alla legalità.

L’attività prettamente didattica per avvicinare tutti gli studenti ai cromatografi è passata anche quest’anno per una esperienza CLIL di gamification dei principi chimico-fisici alla base del funzionamento. E’ stata praticata durante il Festival FermHamente ed il Tombolone Scientifico 2022 con i più piccoli, aiutati dai nostri studenti in veste di Tutors. L’idea di drammatizzare la tecnica per introdurre l’esperienza laboratoriale ed evitare “misconceptions” è stata scelta da INDIRE come oggetto di formazione per i docenti presenti a Didacta 2023 a Firenze lo scorso Marzo e da Science on Stage Italia per rappresentare la migliore didattica scientifica italiana nel Festival Science on Stage Europe in Finlandia ad Agosto 2024.

Per la completezza della formazione dei nostri studenti, si sono create varie occasioni teatrali che hanno collegato in modo scenico la purificazione cromatografica delle sostanze e la migliore poetica Dantesca del purgatorio delle anime, fra Fermo Torino e Londra.

I laboratori per l’analisi dei materiali sono inoltre dotati di un durometro, un densimetro, un FTIR, un microFTIR, un videoestensimetro e due spettrofotometri dato che la chimica verde del Montani si declina in vari ambiti didattici; quello del recupero dei metalli preziosi da una ampia serie di rifiuti è attualmente uno dei più interessanti.