Responsabili dei laboratori:
- Prof.ssa Concetta De Stefano (PO) - Lab Chimica Analitica 7. Edificio A – 3° piano – blocco B e Lab Chimica Analitica 5
- Prof. Francesco Crea (PO) – Lab Chimica Analitica 3. Edificio A – 3° piano – blocco B
- Prof. Demetrio Milea (PO) - Lab Chimica Analitica 1. Edificio A – 3° piano – blocco B
- Prof.ssa Paola Cardiano (PA) - Lab Chimica Analitica 5. Edificio A – 3° piano – blocco B
- Prof. Gabriele Lando (PA)
- Prof. Clemente Bretti (PA)
- Prof.ssa Rosalia Maria Cigala (PA)
- D.ssa Anna Irto (RTD)
All’interno del dipartimento di Scienze Chimiche, Biologiche, Farmaceutiche ed Ambientali (CHIBIOFARAM) dell’Università di Messina, il gruppo di chimica analitica svolge studi specifici sulla speciazione in soluzioni acquose multicomponente, mirati all’identificazione e la quantificazione delle diverse forme chimiche di un elemento all’interno di una matrice (ad esempio acqua, suolo, tessuti biologici), con particolare attenzione al loro stato di legame, ossidazione, complessazione e interazione con il mezzo.
Il gruppo di ricerca si occupa anche di chimica e materiali per la conservazione dei beni culturali attraverso ricerche ed indagini diagnostiche dedicate alla conservazione dei beni culturali, con particolare attenzione allo studio dei materiali antichi e all’applicazione di tecniche spettroscopiche avanzate.
Il gruppo di ricerca è composto da 3 professori ordinari, 4 professori associati e da un ricercatore a tempo determinato (RTD).
Le tematiche di ricerca orientate alla chimica analitica ed ambientale ed alla conservazione dei beni culturali hanno un forte legame tra ricerca di base ed applicazioni in contesti naturali.
Le principali linee di ricerca del gruppo sono di seguito riassunte:
- Lo studio della speciazione chimica di cationi metallici (ad esempio Zn²⁺, Cd2+, organo metalli, UO₂²⁺, etc.) e leganti (organici/inorganici) in soluzioni acquose multicomponente, tenendo conto di variabili quali forza ionica, pH, temperatura, composizione del mezzo.
- La determinazione sperimentale di parametri termodinamici: costanti di stabilità dei complessi, coefficienti di attività, entalpie, solubilità etc., per modellare il comportamento chimico in ambito ambientale, biologico e tecnologico.
- L’applicazione della modellistica chimica (software specializzati) per analizzare sistemi reali complessi (es. acqua di mare, acque naturali) e predire la distribuzione delle specie chimiche nelle condizioni ambientali.
- L’uso di leganti biodegradabili per la sequestrazione selettiva di cationi metallici inquinanti.
- La valorizzazione di biomasse di scarto da utilizzare come bio-adsorbenti per la rimozione di cationi metallici inquinanti (Cd2+, Pb2+) ed il recupero di elementi critici (Nd3+, Dy3+, Co2+, Ni2+, Li+) tramite studi cinetici e termodinamici dei processi di adsorbimento.
- La caratterizzazione chimico-fisica di matrici reali ed antropiche (acqua di mare, sedimenti, percolati da discarica, etc.).
- L’analisi spettroscopiche mediante tecniche FT-IR (in trasmissione e riflettanza totale attenuata), LIBS portatile e imaging iperspettrale nel campo visibile e NIR.
- Lo sviluppo e caratterizzazione di nuovi materiali per la conservazione e la protezione di superfici lapidee naturali e artificiali. In particolare, vengono progettati e sintetizzati materiali ibridi inorganici/organici destinati al consolidamento e alla protezione di materiali antichi.
- La valutazione dell’efficacia dei trattamenti conservativi attraverso strumenti dedicati: bilancia di Wilhelmy, camera di invecchiamento artificiale con simulazione della luce solare e colorimetro portatile per l’analisi delle variazioni cromatiche dovute ai trattamenti e ai cicli di invecchiamento.
- Il monitoraggio ambientale mediante campionatori passivi e sistemi per il campionamento continuo dell’aria, utili alla determinazione di inquinanti gassosi (O₃, NO/NO₂, BTEX, SO₂, CO₂, H₂S, NH₃, aldeidi, ecc.) e del particolato atmosferico.
Per lo sviluppo della sua attività di ricerca, il gruppo utilizza una combinazione di approcci sperimentali e di modellistica.
Il gruppo di ricerca ha anche collaborazioni scientifiche con settori industriali, su progetti basati sullo sviluppo e miglioramento delle performance di prodotti di bene comune.
Il gruppo ha contribuito con pubblicazioni scientifiche di rilevanza internazionale e capitoli di libro sulla speciazione e termodinamica dei sistemi acquosi.
Questo gruppo di ricerca dell’Università di Messina rappresenta una realtà scientifica solida e ben strutturata, con competenze che spaziano dalla chimica analitica strumentale alla termodinamica e modellistica, alla chimica analitica ambientale, alla conservazione dei beni culturali. L’attenzione alle condizioni reali ambientali, l’utilizzo di strumenti avanzati e la combinazione di sperimentazione e teoria lo rendono un punto di riferimento nel panorama italiano ed internazionale.
La strumentazione scientifica utilizzata raggruppa: tecniche elettrochimiche (potenziometria, voltammetria, coulometria); tecniche spettroscopiche (UV/Vis, fluorescenza, spettroscopia atomica, ATR-FTIR, NMR, LIBS (Laser Induced Breakdown Spectroscopy)), oltre che camera iperspettrale VIS-NIR; colorimetro; tecniche cromatografiche (cromatografi ionici con rivelatori spettrofotometrici ed elettrochimici); Densimetro; tecniche di analisi termiche (calorimetria isoperibolica di titolazione, TGA); Bilancia di Wilhelmy (per la misura dell’idrofobicità); pompa aspiratrice per campionamento dell’aria e del particolato atmosferico.