Universidad de Jaén

Ampliación de las técnicas analíticas ópticas y eléctricas. Aplicación al análisis químico.

NO POSEE

Es una asignatura optativa de segundo ciclo . Con esta asignatura se intenta ofrecer al alumno una visión general acerca de las distintas técnicas ópticas y electroanalíticas, sus principios fundamentales y aplicaciones analíticas, así como hacerles ver la importancia de la etapa de medida en la obtención de resultados dentro del proceso analítico. Sin embargo, esta materia no debe convertirse en una serie de descripciones de las diversas técnicas e instrumentos que se utilizan en la actualidad, sino en un aprendizaje de lo que podría denominarse metodología analítica instrumental, que contemple la manera analítica de resolver los problemas planteados.

Manejo básico de las tecnologías de la información y comunicación. Comprensión de textos en inglés científico

- Suministrar los conocimientos necesarios para una adecuada compresión y utilización de las diversas técnicas instrumentales ópticas y electroanalíticas que el químico necesita para su ejercicio profesional, describiendo los fundamentos generales y particulares de cada una de ellas, los instrumentos mas característicos y las principales aplicaciones de cada técnica - Suministrar las bases necesarias para una adecuada comprensión de los métodos expuestos en otras materias de la Licenciatura como la Química Analítica Ambiental, Clínica y Alimentaria .

BLOQUE TEMÁTICO I. INTRODUCCIÓN AL ANÁLISIS INSTRUMENTAL

Tema 1. Generalidades sobre la química analítica instrumental

BLOQUE TEMÁTICO II. TÉCNICAS ÓPTICAS

Tema 2. Introducción y principios generales de las técnicas ópticas

Tema 3. Componentes básicos de los instrumentos espectroscópicos

Tema 4. Espectroscopía de absorción molecular UV-VIS.

Tema 5. Espectroscopía de luminiscencia molecular

Tema 6. Espectroscopía infrarroja y Raman

Tema 7. Introducción a la espectroscopía atómica

Tema 8. Espectroscopía de absorción atómica.

Tema 9. Espectroscopía de emisión atómica.

Tema 10. Técnicas de rayos X

Tema 11. Técnicas ópticas no espectroscópicas

BLOQUE TEMÁTICO III. TÉCNICAS ELECTROANALÍTICAS

Tema 12. Introducción a las técnicas electroanalíticas

Tema 13. Potenciometría

Tema 14. Voltamperometría. I

Tema 15. Voltamperometría. II

Tema 16. Técnicas de electrolisis total. Electrogravimetrías y culombimetrías

Tema 17. Conductimetría

Exámen escrito sobre los contenidos teóricos

Exámene escrito sobre los contenidos teóricos (100% de la nota)

Tema 1. Generalidades sobre la química analítica instrumental

Introducción. Clasificación de las técnicas instrumentales. Componentes fundamentales de un instrumento analítico. Operaciones de medida: señal analítica. Relación señal-ruido. Fuentes de ruido en análisis instrumental. Características analíticas de los métodos instrumentales: parámetros de calidad. Metodología analítica. Calibración química: tipos.

Tema 2.   Introducción y principios generales de las técnicas ópticas

Introducción. Naturaleza de la radiación electromagnética. Interacción de la radiación con la materia. Clasificación de las técnicas ópticas de análisis. Técnicas espectroscópicas. Tipos de espectros y mecanismos de interacción. Técnicas no espectroscópicas. Reflexión, refracción, dispersión, difracción, interferencias y polarización.

Tema 3.   Componentes básicos de los instrumentos espectroscópicos

Introducción. Fuentes de energía radiante: continuas, de líneas y láseres. Selectores de longitud de onda: filtros y monocromadores. Recipientes de muestra. Detectores: fotográficos, de fotones y térmicos. Procesadores de señal e instrumentos de lectura. Instrumentos espectroscópicos: diseños y tipos. Fibra óptica.

Tema 4.   Espectroscopía de absorción molecular UV-VIS. 

Introducción. Teoría de la absorción. Tipo de bandas de absorción. Especies absorbentes y tipos de transiciones. Ley de la absorción de radiación: Ley de Beer. Limitaciones y desviaciones: químicas e instrumentales. Instrumentación . Componentes y diseños básicos. Aplicaciones al análisis cualitativo y cuantitativo. Metodología cuantitativa. Otras aplicaciones.

Tema 5.   Espectroscopía de luminiscencia molecular

Introducción. Formas de excitación y procesos de desactivación: fotoluminiscencia y quimioluminiscencia. Variables que afectan a la fotoluminiscencia. Relación entre intensidad de luminiscencia y concentración. Espectros de excitación y de emisión. Instrumentación en fotoluminiscencia: componentes básicos. Particularidades de la instrumentación para medidas de fosforescencia. Diseño de instrumentos. Aplicaciones analíticas. Quimioluminiscencia: generalidades.

Tema 6.   Espectroscopía infrarroja y Raman

Espectroscopia infrarroja. Teoría de la absorción en IR. Instrumentación. Tipos de instrumentos: dispersivos, no dispersivos, de transformada de Fourier. Aplicaciones.  Espectroscopia Raman Espectros Raman. Instrumentación básica. Aplicaciones analíticas.

Tema 7.   Introducción a la espectroscopía atómica

Introducción. Tipos de espectros atómicos. Ensanchamiento de las líneas atómicas. Instrumentación básica comparada: métodos de introducción de la muestra, atomizadores, fuentes de radiación. Clasificación de las técnicas espectroscópicas atómicas. Comparación entre las técnicas espectroscópicas atómicas y moleculares. 

Tema 8.    Espectroscopía de absorción atómica.

Fundamento. Atomización con llama. Fenómenos que tienen lugar en la llama, tipos de llama y sus temperaturas. Atomización electrotérmica. Horno de grafito, programación de temperaturas. Componentes básicos de la instrumentación. Interferencias: físicas, químicas y espectrales; métodos de corrección del fondo. Comparación entre la técnica con atomización con llama y electrotérmica. Aplicaciones analíticas. Técnicas de generación de compuestos volátiles. Hidruros y vapor frío

Tema  9.    Espectroscopía de emisión atómica .

Atomización con llama: fotometría de llama. Instrumentación básica. Interferencias. Aplicaciones. Estudio comparativo de las técnicas atómicas que utilizan la llama como sistema atomizador. Atomización sin llama. Tipos. Espectroscopia de emisión con plasma. Plasma analítico: definición y caracterización. Generación del plasma. El plasma de radiofrecuencia acoplado por inducción (ICP). Instrumentación. Interferencias. Aplicaciones. Comparación entre los métodos de llama, electrotérmicos y los métodos con fuentes de plasma. Espectroscopia de emisión con arco, chispa y láser. Características. Instrumentación básica

Tema 10. Técnicas de rayos X

Introducción. Naturaleza de los rayos X: espectros continuos y de líneas. Clasificación de los métodos de rayos X: absorción, emisión y difracción. Instrumentación básica. Fluorescencia de rayos X: instrumentos dispersivos y no dispersivos. Aplicaciones analíticas. Difracción de rayos X: ley de Bragg. Modelos de difracción. Aplicaciones.

Tema 11. Técnicas ópticas no espectroscópicas

Turbidimetría y nefelometría. Fundamentos: analogías y diferencias. Reflexión y dispersión. Variables que afectan a las medidas. Instrumentación. Aplicaciones analíticas. Refractometría e interferometría.Fundamentos. Instrumentación. Aplicaciones. Otras técnicas.

Tema 12.           Introducción a las técnicas electroanalíticas

Generalidades. Celdas electroquímicas. Potencial de celda y potencial de electrodo. Corrientes en las celdas electroquímicas: corrientes faradaicas y no faradaicas. Polarización. Transporte de materia. Curvas intensidad/potencial. Clasificación de las técnicas electroanalíticas. Componentes básicos en los circuitos electroanalíticos.

Tema 13.   Potenciometría

Características de las técnicas potenciométricas. Instrumentación básica. Electrodos de referencia. Electrodos indicadores: metálicos y de membrana. Electrodos selectivos de iones. Tipos: potenciometría directa y valoraciones potenciométricas. Instrumentación. Aplicaciones analíticas

Tema 14. Voltamperometría. I

Fundamento. Clasificación: señales de excitación . Voltamperometría de barrido lineal. Con electrodo de gotas de mercurio: polarografía clásica. Fundamento y características. Corrientes de difusión: ecuación de Ilkovic. Otra técnicas polarográficas. Limitaciones en polarografía clásica. Con electrodo de superficie constante: fundamento y características. Voltamperometría cíclica. Voltamperometría con convección forzada. Valoraciones amperométricas.   Instrumentación. Aplicaciones analíticas.

Tema 15.   Voltamperometría. II

Técnicas de impulsos . Polarografía y voltamperometría diferencial de impulsos. Polarografía y voltamperometría de onda cuadrada. Técnicas de redisolución. Fundamento. Etapas: preconcentración, reposo, redisolución. Aspectos instrumentales: células y electrodos indicadores. Tipos: anódica, catódica y adsortiva. Aplicaciones analíticas.

Tema 16.   Técnicas de electrolisis total. Electrogravimetrías y culombimetrías 

Electrogravimetría. Fundamento. Electrólisis a potencial e intensidad constante: efecto de la caída óhmica y sobrepotencial. Instrumentación. Aplicaciones Analíticas. Electrólisis a potencial de electrodo controlado. Instrumentación: potenciostato. Aplicaciones. Variables que influyen en la electrodeposición. Culombimetrías. Fundamento. Clasificación: culombimetría directa y valoraciones culombimétricas. Instrumentación. Aplicaciones Analíticas. 

Tema 17.   Conductimetría

Principios generales. Conductividad electrolítica. Factores que afectan a la movilidad iónica. Medida de la conductividad: tipos de electrodos y celdas coductimétricas. Conductimetría directa y valoraciones conductimétricas. Aplicaciones Analíticas.

Ninguno