Universidad de Jaén

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Guía docente 2018-19 - 10412017 - Análisis químico instrumental



TITULACIÓN: Grado en Ciencias ambientales
CENTRO: FACULTAD DE CIENCIAS EXPERIMENTALES
CURSO: 2018-19
ASIGNATURA: Análisis químico instrumental
GUÍA DOCENTE
1. DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA
NOMBRE: Análisis químico instrumental
CÓDIGO: 10412017 CURSO ACADÉMICO: 2018-19
TIPO: Obligatoria
Créditos ECTS: 6.0 CURSO: 2 CUATRIMESTRE: SC
WEB: http://dv.ujaen.es/docencia/goto_docencia_crs_236325.html
2. DATOS BÁSICOS DEL PROFESORADO
NOMBRE: AYORA CAÑADA, MARÍA JOSÉ
IMPARTE: Teoría - Prácticas [Profesor responsable]
DEPARTAMENTO: U127 - QUÍMICA FÍSICA Y ANALÍTICA
ÁREA: 750 - QUÍMICA ANALÍTICA
N. DESPACHO: B3 - 136 E-MAIL: mjayora@ujaen.es TLF: 953212937
TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/23108
URL WEB: -
ORCID: https://orcid.org/0000-0003-2309-7274
NOMBRE: COMINO ROMERO, FRANCISCO
IMPARTE: Prácticas
DEPARTAMENTO: U127 - QUÍMICA FÍSICA Y ANALÍTICA
ÁREA: 750 - QUÍMICA ANALÍTICA
N. DESPACHO: B3 - 313 E-MAIL: fcomino@ujaen.es TLF: 953213056
TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/87257
URL WEB: -
ORCID: -
NOMBRE: LLORENT MARTÍNEZ, EULOGIO JOSÉ
IMPARTE: Prácticas
DEPARTAMENTO: U127 - QUÍMICA FÍSICA Y ANALÍTICA
ÁREA: 750 - QUÍMICA ANALÍTICA
N. DESPACHO: B3 - 111 E-MAIL: ellorent@ujaen.es TLF: 953 212938
TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/34544
URL WEB: -
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-0180-5172
3. PRERREQUISITOS, CONTEXTO Y RECOMENDACIONES
PRERREQUISITOS:
-
CONTEXTO DENTRO DE LA TITULACIÓN:

Esta asignatura pretende familiarizar al alumnado con las principales técnicas de análisis químico empleadas en el estudio del medio ambiente. El conocimiento de la terminología empleada en análisis químico, los fundamentos básicos de operación de las distintas técnicas analíticas, así como su aplicabilidad y limitaciones será imprescindibles para valorar críticamente la significación de los resultados proporcionados por un laboratorio del análisis físico-químico de una muestra ambiental.

RECOMENDACIONES Y ADAPTACIONES CURRICULARES:

Se recomienda tener aprobada la asignatura Química de primer curso

El alumnado que presente necesidades específicas de apoyo educativo, lo ha de notificar personalmente al Servicio de Atención y Ayudas al Estudiante para proceder a realizar, en su caso, la adaptación curricular correspondiente.
4. COMPETENCIAS Y RESULTADOS DE APRENDIZAJE
Código Denominación de la competencia
CB3 Que el estudiantado tenga la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio)para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética.
CB4 Que el estudiantado pueda transmitir información, ideas,problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado.
CB5 Que el estudiantado haya desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía.
CE-39 Capacidad de análisis e interpretación de datos
CE-51 Conocer el fundamento, instrumentación y aplicaciones de las técnicas instrumentales de análisis químico más usadas en medioambiente
CE-6 Capacidad de interpretación cuantitativa de datos
CT-24 Capacidad de aplicar los conocimientos teóricos en la práctica
 
Resultados de aprendizaje
Resultado 412017A Comprender el fundamento científico y conocer la instrumentación básica de las técnicas más usuales de análisis químico (CE-51).
Resultado 412017B Conocer la aplicabilidad de las técnicas instrumentales de análisis a diferentes analitos y tipos de muestras medioambientales (CE-51, CT-24).
Resultado 412017C Seleccionar la(s) técnica(s) idónea(s) de análisis para un problema químico medioambiental concreto teniendo en cuenta sus prestaciones analíticas, inversión inicial, coste de mantenimiento, rapidez, laboriosidad, etc. (CE-51, CT-24, CE-39).
Resultado 412017D Mostrar destreza en el uso de las técnicas instrumentales más usuales en los laboratorios de análisis, en el trabajo de laboratorio, en la aplicación de las medidas de seguridad y en la gestión de residuos tóxicos producidos durante el análisis (CT-24).
Resultado 412017E Presentar un informe tanto oral como escrito de los resultados del laboratorio incluyendo el tratamiento estadístico de los mismos y la interpretación cualitativa y cuantitativa (CE-51, CE-39, CE-6, CT-24).
5. CONTENIDOS

- Introducción a la química analítica instrumental.

-Obtención y preparación de las muestras para el análisis.

-Validación de métodos analíticos.

-Principales técnicas instrumentales en análisis ambiental: técnicas espectroscópicas atómicas y moleculares, técnicas electroanalíticas, técnicas cromatográficas.

TEMA 1.- INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ANALÍTICA AMBIENTAL

Química Analítica y Medio Ambiente. Conceptos básicos. Tipos de análisis. Escala del análisis. Clasificación de los métodos de análisis químico. El problema analítico y el proceso analítico global.

TEMA 2.- OBTENCIÓN DE LAS MUESTRAS PARA EL ANÁLISIS

El problema del muestreo y la represenatividad: consideraciones generales. Tipos de muestras. Plan de muestreo. Toma de muestra de aguas. Estrategias de muestreo de aire. Muestreo de gases atmosféricos. Muestreo de partículas atmosféricas. Toma de muestra de suelos y sedimentos.

TEMA 3. TRATAMIENTO DE MUESTRAS

Consideraciones generales. Tratamientos previos.  Tratamiento de muestras para determianción de analitos inorgánicos: Disolución de muestras sólidas. Disgregaciones. Destrucción de la materia orgánica.  Tratamiento de muestras para determianción de analitos orgánicos: Extracción sólido-líquido. Preconcentración, purificación y eliminación de interferencias en muestras líquidas y extractos: extracción líquido-líquido y extracción en fase sólida.

TEMA 4. METODOLOGÍA EN ANÁLISIS INSTRUMENTAL

La señal analítica. Instrumentos analíticos: componentes fundamentales. Calibración instrumental. Calibración analítica. Tipos: con patrones externos, adición de patrón y patrón interno. Calidad de los resultados analíticos y tipos de errores.Validación de métodos analíticos. 

TEMA 5.- PRINCIPALES TÉCNICAS ELECTROQUÍMICAS EN ANÁLISIS AMBIENTAL.

Clasificación de las técnicas electroanalíticas. Conductimetría. Potenciometría: electrodos de referencia y electrodos indicadores. Sensores potenciométricos: electrodos selectivos de iones.  Sensores amperométricos: sensor de oxígeno disuelto

TEMA 6.-  TÉCNICAS ESPECTROSCÓPICAS  DE ABSORCIÓN MOLECULAR .

Introducción a las técnicas espectroscópicas: absorción y emisión de radiación electromagnética .  Espectrometría de absorción molecular. Principios generales: ley de Lambert-Beer . Instrumentación básica y metodología. Aplicaciones en análisis ambiental.

TEMA 7.-  TÉCNICAS ESPECTROSCÓPICAS DE LUMINISCENCIA MOLECULAR

Fotoluminiscencia : fluorescencia y fosforescencia. Principios generales, instrumentación y aplicaciones en análisis medioambiental.  Quimiolumiscencia: Fundamento y aplicaciones en análisis medioambiental.

TEMA 8.- TÉCNICAS ESPECTROSCÓPICAS ATÓMICAS. Introducción. Espectros atómicos. Sistemas de atomización. Técnicas de absorción atómica de llama y electrotérmica. Técnicas de emisión atómica de llama y con fuente de plama (ICP).  Aplicaciones en medioambiente.

TEMA 9. ESPECTROMETRÍA DE RAYOS X

Clasificación de los métodos de rayos X: abosrción, emisión y difracción. Espectrometría de fluorescencia de rayos X. Instrumentación. Análisis cualitativo y cuantitativo.  Ventajas e inconvenientes. Aplicaciones.

TEMA 10.- INTRODUCCIÓN A LAS SEPARACIONES CROMATOGRÁFICAS

Fundamento y clasificación de los métodos cromatográficos. Consideraciones generales sobre la cromatografía columna. Parámetros cromatográficos. Análisis químico con métodos cromatográficos: identificación y cuantificación.

TEMA 11: CROMATOGRAFÍA DE GASES. Introducción. Instrumentación general. Introducción de la muestra. Columnas cromatográficas y fases esatcionarias. Detectores. Preparación de muestras ambientales para cromatografía de gases. Aplicaciones más relevantes en medio ambiente.

TEMA 12.- CROMATOGRAFÍA DE LÍQUIDOS DE ALTA RESOLUCIÓN

Introducción. Instrumentación general. Sistemas de bombeo. Introducción de la muestra. Fases estacionarias en cromatografía de partición y adsorción. Fases móviles: separación isocrática y en gradiente. Detectores. Aplicaciones más relevantes en medio ambiente. Cromatografía iónica. 

Programa Práctico:

Conocimientos básicos: Formas de expresar la concentración. Preparación de disoluciones patrón y reactivos auxiliares.

Determinación de la conductividad de disoluciones electrolíticas y aguas naturales

Determinación de nitratos en agua: método espectrométrico ultravioleta selectivo

Determinación de potasio en hojas de olivo mediante fotometría de llama.

Determinación de metales pesados solubles en agua regia en suelos o sedimentos

Cromatografía de gases: influencia de la temperatura en la separación. Identificación y determinación de contaminantes orgánicos. Preparación de muestras para cromatografía de gases: extracción líquido-liquido.

 

6. METODOLOGÍA Y ACTIVIDADES
 
ACTIVIDADES HORAS PRESEN­CIALES HORAS TRABAJO AUTÓ­NOMO TOTAL HORAS CRÉDITOS ECTS COMPETENCIAS (códigos)
A1 - Clases expositivas en gran grupo
  • M1 - Clases magistrales
32.0 48.0 80.0 3.2
  • CB3
  • CE-51
A2 - Clases en grupos de prácticas
  • M7 - Seminarios
  • M9 - Laboratorios
26.0 39.0 65.0 2.6
  • CB3
  • CB4
  • CB5
  • CE-39
  • CE-51
  • CE-6
  • CT-24
A3 - Tutorías colectivas
  • M17 - Aclaración de dudas
2.0 3.0 5.0 0.2
  • CB5
  • CE-39
  • CE-51
  • CE-6
  • CT-24
TOTALES: 60.0 90.0 150.0 6.0  
 
INFORMACIÓN DETALLADA:

Las clases en grupos de prácticas incluyen:

16 horas de laboratorio

10 horas de seminarios: resolución de ejercicios, aula de informática, casos prácticos, presentación de trabajos, etc

 

7. SISTEMA DE EVALUACIÓN
 
ASPECTO CRITERIOS INSTRUMENTO PESO
Asistencia y/o participación en actividades presenciales y/o virtuales Participación activa en las clases, seminarios y foros. Observación y notas del profesorado 5.0%
Conceptos teóricos de la materia Dominio de los conocimientos teórico-prácticos de la materia. Examen teórico-práctico (prueba objetiva) 60.0%
Realización de trabajos, casos o ejercicios Resolución correcta y bien fundamentada de los casos/ejercicios/trabajos bien resueltos. Calidad de la exposición pública en contenido y presentación Estudios de casos. Ejercicios. Entrega y exposición pública de un trabajo 15.0%
Prácticas de laboratorio/campo/uso de herramientas TIC Esquema completo, estructurado y razonado del proceso analítico. Calidad de los resultados obtenidos en el laboratorio y del tratamiento de los mismos. Interpretación de los resultados. Resolución correcta de ejercicios. Memoria de resultados de laboratorio Prueba práctica de resolución de ejercicios de tratamiento de resultados 20.0%
El sistema de calificación se regirá por lo establecido en el RD 1125/2003 de 5 de septiembre por el que se establece el sistema europeo de créditos y el sistema de calificaciones en la titulaciones universitarias de carácter oficial
INFORMACIÓN DETALLADA:

Aclaraciones sobre el sistema de evaluación:

El sistema de evaluación será el mismo para todas las convocatorias

La asistencia al laboratorio y los seminarios es obligatoria. No se calificarán los trabajos en caso de falta de asistencia a las sesiones presenciales correspondientes. 

Es necesaria una calificación mínima de 4.0 en el examen teórico-práctico para que el resto de actividades computen en la calificación final.

Competencias evaluadas con cada instrumento:

  • Examen teórico-práctico: CE-51, CT-24, CB-3, CB-4
  • Entrega de ejercicios, estudios de casos y exposición oral: CE-39, CE-6, CT-24,  CB-3, CB-4, CB-5
  • Informe de laboratorio y prueba práctica: CE-39, CE-51, CE-6, CT-24, CB-4
  • Observación y notas del profesorado: CE-39, CE-51, CB-3
8. DOCUMENTACIÓN / BIBLIOGRAFÍA
ESPECÍFICA O BÁSICA:
  • Fundamentos de química analítica. Edición: 8ª ed., 2ª reimp.. Autor: -. Editorial: España: Thomson-Paraninfo, 2008  (C. Biblioteca)
  • Técnicas fisicoquímicas en medio ambiente. Edición: -. Autor: Gavira Vallejo, José María. Editorial: Madrid : Universidad Nacional de Educación a Distancia, 2007.  (C. Biblioteca)
  • Técnicas analíticas de contaminantes químicos: aplicaciones toxicológicas, medioambientales y alimen. Edición: -. Autor: Sogorb Sánchez, Miguel Ángel. Editorial: Madrid: Díaz de Santos, 2004  (C. Biblioteca)
  • Introducción al análisis instrumental. Edición: -. Autor: Hernández Hernández, Lucas. Editorial: Barcelona: Ariel, 2002  (C. Biblioteca)
  • Análisis químico: métodos y técnicas instrumentales modernas : teoría y ejercicios resueltos. Edición: -. Autor: Rouessac, Francis. Editorial: Madrid [etc.]: McGraw-Hill, D.L. 2003  (C. Biblioteca)
GENERAL Y COMPLEMENTARIA:
  • Toma y tratamiento de muestras. Edición: 1ª reimp., julio 2004. Autor: -. Editorial: Madrid: Síntesis, D.L. 2010  (C. Biblioteca)
9. CRONOGRAMA (segundo cuatrimestre)
 
Semana A1 - Clases expositivas en gran grupo A2 - Clases en grupos de prácticas A3 - Tutorías colectivas Trabajo autónomo Observaciones
Nº 1
28 ene. - 3 feb. 2019
3.00.00.0 6.0   
Nº 2
4 - 10 feb. 2019
3.02.00.0 6.0   
Nº 3
11 - 17 feb. 2019
2.02.01.0 6.0   
Nº 4
18 - 24 feb. 2019
2.02.00.0 6.0   
Nº 5
25 feb. - 3 mar. 2019
2.02.00.0 6.0   
Nº 6
4 - 10 mar. 2019
2.02.00.0 6.0   
Nº 7
11 - 17 mar. 2019
2.02.00.0 6.0   
Nº 8
18 - 24 mar. 2019
2.02.00.0 6.0   
Nº 9
25 - 31 mar. 2019
2.02.00.0 6.0   
Nº 10
1 - 7 abr. 2019
2.02.00.0 6.0   
Nº 11
8 - 14 abr. 2019
2.02.00.0 6.0   
Período no docente: 15 - 21 abr. 2019
Nº 12
22 - 28 abr. 2019
2.02.00.0 6.0   
Nº 13
29 abr. - 5 may. 2019
2.02.00.0 6.0   
Nº 14
6 - 12 may. 2019
2.02.00.0 6.0   
Nº 15
13 - 17 may. 2019
2.02.01.0 6.0   
Total Horas 32.0 28.0 2.0 90.0