biblio toscana

La fisica (termine che deriva dal latino physica, "natura" a sua volta derivante dal greco (τὰ) φυσικά ((tà) physiká), "(le) cose naturali", nato da φύσις (phýsis), entrambi derivati dall'origine comune indoeuropea) è la scienza della natura nel senso più ampio. Nata con lo scopo di studiare i fenomeni naturali, ossia tutti gli eventi che possono essere descritti, ovvero quantificati o misurati, attraverso grandezze fisiche opportune, al fine di stabilire principi e leggi che regolano le interazioni tra le grandezze stesse e le loro variazioni, mediante astrazioni matematiche, quest'obiettivo è raggiunto attraverso l'applicazione rigorosa del metodo scientifico, il cui scopo ultimo è fornire uno schema semplificato, o modello, del fenomeno descritto: l'insieme di principi e leggi fisiche relative a una certa classe di fenomeni osservati definiscono una teoria fisica deduttiva, coerente e relativamente autoconsistente, costruita tipicamente a partire dall'induzione sperimentale.

L'inquinamento è un'alterazione dell'ambiente, naturale o dovuto ad antropizzazione, da parte di elementi inquinanti. Esso produce disagi temporanei, patologie o danni permanenti per la vita in una data area, e può porre la zona in disequilibrio con i cicli naturali esistenti. L'alterazione può essere di origini diverse, chimica o fisica.

La chimica (da kemà, il libro dei segreti dell'arte egizia, da cui l'arabo "al-kimiaa" "الكيمياء") è la scienza che studia la composizione della materia ed il suo comportamento in base a tale composizione, definita anche come "la scienza centrale" (in inglese "central science") perché connette le altre scienze naturali, come l'astronomia, la fisica, le scienze dei materiali, la biologia e la geologia.

La chimica fisica è la branca della chimica che studia le leggi fisiche che sottostanno ai processi chimici, ovvero studia il dettaglio dei processi chimici considerando molecole e atomi come sistemi fisici. Classiche aree di lavoro della chimica fisica sono la termodinamica, la cinetica chimica, la meccanica quantistica e la spettroscopia.

La chimica industriale è quella branca della chimica che si occupa delle trasformazioni su scala industriale delle materie prime per la produzione di sostanze chimiche, miscele e materiali di varia natura, dei processi e degli impianti chimici utilizzati e dei loro impatti economici sull'industria e sul costo dei prodotti finiti. I settori di studio della chimica Industriale sono, oltre alle varie branche della chimica applicate ai processi industriali (chimica generale, inorganica, organica, analitica e chimica fisica), lo studio della progettazione degli impianti e dei processi chimici, le scienze macromolecolari e le reazioni industriali organiche ed inorganiche. La chimica industriale è in continua evoluzione; classiche aree di lavoro di questa disciplina scientifica sono lo studio e la realizzazione di processi che portano alla formazione di un commodity (come acido nitrico, acido solforico, ammoniaca, urea, ecc.) per l'industria inorganica, lo studio della sintesi di materiali plastici (polietilene, polipropilene, cloruro di polivinile, ecc.) e dei processi dell'industria petrolchimica. La chimica Industriale si occupa inoltre dello sviluppo di processi sostenibili, dell'analisi, attraverso le leggi della termodinamica e della cinetica chimica, delle condizioni operative delle reazioni chimiche (pressione e temperatura di esercizio, tipo di reattore più idoneo e catalizzatore da impiegare, sempre considerando i costi globali), della ricerca scientifica e delle operazioni di produzione all'interno della realtà industriale. La chimica industriale pone particolare attenzione agli impianti pilota (modelli in scala ridotta) e alle operazioni unitarie di laboratorio. Con questi può impostare modelli predittivi di tutte le variabili in gioco nel processo chimico e fisico, svolgere il dimensionamento finale e la scelta di materiali ed attrezzature per quello che sarà l'impianto industriale. In questo ambito entrano in gioco modelli di trasferimento di massa e di calore e la realizzazione di sistemi di controllo, che sono trattati nell'ambito delle discipline dell'ingegneria chimica. Anche se passando dalla scala di laboratorio alla scala industriale cambiano le quantità in gioco, le operazioni unitarie sono le stesse, indipendentemente dalla natura specifica del materiale in lavorazione. Esempi di tali operazioni unitarie sono: macinazione materie prime, trasporto di fluidi, distillazione di miscele liquide, filtrazione, sedimentazione e cristallizzazione. Attualmente tendono a perdere importanza i processi produttivi che trattano grandi quantità con basso valore aggiunto, rispetto ai processi per prodotti specifici di elevata complessità molecolare e sintesi. Nel contempo, alla tradizionale attenzione all'uso delle materie prime e del consumo di energia in termini strettamente economici si sta sviluppando (anche per la maggiore vigilanza delle istituzioni) un rispetto maggiore per l'ambiente. Questa tendenza comporta lo studio e la realizzazione dei cosiddetti processi sostenibili e della "chimica verde" (green chemistry).