PROGRAMA DE LA ASIGNATURA Curso académico

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1 PROGRAMA DE LA ASIGNATURA Curso académico Identificación y características de la asignatura Denominación FUNDAMENTOS DE ANÁLISIS INSTRUMENTAL Y TÉCNICAS SEPARATIVAS Código Créditos (T+P) Titulación Centro 5 T P (1 Seminarios Laboratorio) CIENCIAS AMBIENTALES FACULTAD DE CIENCIAS Curso 3º Temporalidad 1 er CUATRIMESTRE Carácter Descriptores (BOE) OBLIGATORIO Fundamentos de los métodos ópticos y eléctricos de análisis. Introducción a las técnicas separativas. Nombre Despacho Correo-e Página web Profesor/es Área de conocimiento Departamento Profesor coordinador (si hay más de uno) Isabel Durán Martín- Merás Mª Isabel Rodríguez Cáceres QUÍMICA ANALÍTICA QUÍMICA ANALÍTICA ISABEL DURÁN MARTÍN-MERÁS

2 Objetivos y/o competencias Se pretende dotar al alumno de los conceptos básicos sobre: expresión e interpretación de resultados, fundamentos físico-químicos, instrumentación y aplicaciones analíticas de las técnicas de análisis basadas en: Espectrometría Molecular Ultravioleta- Visible, Espectrometría Atómica, Electroanálisis, Separaciones Cromatográficas y Técnicas Híbridas. Objetivos básicos - Saber interpretar la calidad de los resultados obtenidos y realizar cálculos relacionadas con la regresión y la calibración. - Conocer los procedimientos más usuales para realizar la toma de muestra en las diferentes matrices objeto del análisis medioambiental. - Conocer globalmente la variedad de métodos instrumentales y de separación que se pueden utilizar en análisis químico. - Conocer e interpretar las propiedades analíticas que definen las características de interés de los métodos instrumentales. - Conocer los principios básicos, características de funcionamiento y principales aplicaciones del análisis instrumental. - Asociar los métodos instrumentales y de separación con sus aplicaciones prácticas relacionadas con el Medio Ambiente - Conocer y manejar en el laboratorio una representación de la instrumentación analítica utilizada ordinariamente. - Interpretar, explicar y expresar correctamente las experiencias desarrolladas en el laboratorio en base a los conocimientos teóricos adquiridos y a través de la consulta bibliográfica.

3 Temas y contenidos (especificar prácticas, teoría y seminarios, y actividades en general, en su caso) TEMARIO BLOQUE I: Introducción Tema 1.- Introducción: Química Analítica y Ciencias Ambientales. El proceso analítico. Tema 2.- Tratamiento estadístico de los datos analíticos. Etapa de medida analítica: Introducción.- Error. Tipos de errores.- Exactitud y Precisión.- Expresión de resultados.- Cifras significativas.- Propagación de la incertidumbre.- Contrastes de significación.- Representaciones gráficas. Recta de calibrado: Método de mínimos cuadrados. Tema 3.- Toma de muestra. Pretratamiento de muestra: Introducción.- Diseño de una plan de muestreo.- Ejecución del plan de muestreo.- Toma de muestras líquidas: conservación y pre-tratamiento de la muestra.- Toma de muestras gaseosas: conservación y preparación de la muestra.- Toma de muestras sólidas: conservación y pre-tratamiento de la muestra. Procesos de disolución y disgregación. BLOQUE II: Técnicas Analíticas Instrumentales Tema 4.- Introducción a los métodos instrumentales de análisis: Métodos analíticos.- Instrumentos analíticos.- Características de los métodos instrumentales.- Tipos de calibrado: Curvas de calibración estándar. Método de la adición patrón. Método del patrón interno.- Parámetros de calidad de un método analítico. Tema 5.- Introducción a los métodos ópticos de análisis: Características de la radiación electromagnética Procesos asociados con la radiación electromagnética Clasificación de los métodos ópticos. Instrumentación general. Tema 6.- Espectrofotometría de absorción molecular UV-Vis: Introducción.- Absorción de la radiación. Especies absorbentes en UV-Vis. Descripción de los componentes básicos de los instrumentos.- Ley de Lambert-Beer. Limitaciones de la misma.- Aplicaciones: Determinación de contaminantes en aguas potables, aguas residuales y en suelos. Principales contaminantes atmosféricos: Determinación de contaminantes aerotransportados. Tema 7.- Métodos luminiscentes: Fundamentos de la fotoluminiscencia. Factores que afectan a la fluorescencia. Instrumentación. Aplicaciones: Determinación fluorescente de contaminantes atmosféricos. Determinaciones quimiluminiscentes: Determinación de óxidos de nitrógeno y de ozono.

4 Tema 8.- Espectroscopia atómica: Introducción. Espectrofotometría de absorción atómica. Fundamento. Instrumentación. Sistemas de atomización: llama y electrotérmica. Sistemas de vapor frío y de generación de hidruros. Aplicaciones. Espectroscopia de emisión en llama y en plasma: Fundamento. Instrumentación. Aplicaciones. Tema 9.- Introducción a las técnicas electroanalíticas: Principios generales de electroquímica. Clasificación. Conductimetría: Aplicaciones. Tema 10.- Métodos potenciométricos: Introducción.- Potencial de la celda.- Electrodos. Clasificación.- Potenciometrías directas: Electrodos selectivos de iones: Determinación del ph. Electrodo de Fluoruros. Sondas sensibles a gases.- Volumetrías potenciométricas. BLOQUE III: Técnicas Analíticas de Separación Tema 11.- Introducción a los técnicas analíticas de separación: Introducción.- Clasificación de las técnicas separativas. Fundamneto de las separaciones. Separaciones mediante extracción líquido-líquido. Fundamentos. Aplicaciones.- Separaciones mediante intercambio iónico. Aplicaciones. Tema 12.- Introducción a los métodos cromatográficos: Introducción.-. Clasificación de los métodos cromatográficos. Fundamentos teóricos: constante de distribución, retención, eficacia de las columnas cromatográficas, resolución.- Instrumentación básica.- Análisis cuantitativo. Tema 13.- Cromatografía de gases: Introducción.- Instrumentación. Detectores. Acoplamiento con espectrómetros de masas: Principios sobre espectrometría de masas. Aplicaciones. Determinaciones indirectas. Tema 14.- Cromatografía de Líquidos: Introducción. Clasificación. Fundamentos de las técnicas cromatográficas. Cromatografía líquida: Cromatografía de reparto (HPLC). Cromatografía iónica. Aplicaciones. Trabajos Experimentales < Determinación de Na y K en un agua, mediante fotometría de llama < Determinación de Ca en un agua, mediante absorción atómica < Determinación de nitritos en aguas residuales mediante espectrofotometría de absorción molecular (visible). < Determinación conductimétrica del contenido salino de una muestra mediante intercambio iónico y valoración acido-base

5 METODOLOGÍA Y ACTIVIDADES El desarrollo de la asignatura se estructura en torno a tres tipos de actividades: sesiones de teoría, seminarios de problemas y prácticas de laboratorio. Clases de teoría: se combinará el modelo expositivo/lección magistral con modelos de aprendizaje cooperativo. En las lecciones magistrales se ofrecerá una visión global del tema tratado, incidiendose en aquellos conceptos clave para la comprensión del mismo y se responderá a las eventuales dudas o cuestiones. Para favorecer la consecución de los objetivos de aprendizaje planteados se introducirán actividades encaminadas a favorecer el aprendizaje cooperativo y la participación de los estudiantes. Para el estudio individual y la preparación de los temas en profundidad, se les indicará una bibliografía básica y complementaria. Clases de problemas: Se aplicarán los conocimientos adquiridos en las clases de teoría mediante la resolución de cuestiones y problemas. Se desarrollarán siguiendo tres estrategias diferentes: (i) Se resolverá ante todo el grupo algunos problemas seleccionados o problemastipo que permitirán a los alumnos aprender a identificar los elementos esenciales del planteamiento y como abordar la resolución; (ii) Los estudiantes, en pequeños grupos, guiados y ayudados por el profesor, se enfrentaran a problemas y cuestiones análogas o nuevos planteamientos; (iii) Otros problemas no resueltos en clase serán propuestos a los alumnos a fin de que los resuelvan individualmente y los presenten durante las sesiones de tutorías. El estudiante dispondrá a través del aula virtual de los enunciados de problemas y cuestiones, así como de las soluciones finales. Prácticas de Laboratorio: A lo largo del cuatrimestre se realizarán 3 prácticas de laboratorio con el objetivo de profundizar sobre las técnicas de análisis tratadas en las clases de teoría y problemas. Los trabajos se realizaran en grupos de 2 personas y se presentará un informe final e individual con los resultados obtenidos. RECOMENDACIONES PARA EL ESTUDIO Asistencia regular y aprovechamiento de las clases, participando activamente en ellas. Realización de los ejercicios que se le proponen, antes de que éstos se resuelvan en clase. Manejo de la bibliografía y consulta con el profesor en horas de tutoría.

6 Criterios de evaluación A lo largo del cuatrimestre se realizarán, al menos, dos pruebas escritas, personales y voluntarias para valorar los conocimientos adquiridos. La superación de las mismas supone el aprobado global de la asignatura. Al final del cuatrimestre, para los alumnos que no se hayan presentado a las pruebas anteriores o que no las hayan superado o deseen mejorar sus calificaciones, se les realizará una prueba escrita sobre cuestiones teórico-prácticas que incluirán la resolución de problemas. Igualmente se incluirá una serie de preguntas relativas a las practicas de laboratorio realizadas. La distribución porcentual, sobre la calificación global de la asignatura, será de un 85 % para el ejercicio teórico-práctico escrito y un 15 % para la valoración de las prácticas de laboratorio. En todas las pruebas escritas se incluyen diferentes tipos de preguntas como preguntas tipo test, preguntas de respuesta corta o preguntas de relacionar así como problemas numéricos y todas las preguntas tienen el mismo peso dentro cada prueba. Para superar la asignatura es obligatorio la realización de las prácticas de laboratorio y la presentación del informe final. Aquellos alumnos que no superen las prácticas, realizaran un examen final de prácticas en el laboratorio, una vez superado el examen escrito. Así mismo, teniendo en cuenta el desarrollo de la asignatura, en algunas ocasiones se realizara una prueba específica para aquellos alumnos que desean optar por la máxima calificación (Matrícula de Honor). En este caso, la prueba consiste en la resolución de un caso práctico de análisis de una muestra medioambiental. Esta prueba exige una visión global e integradora de la asignatura, que les permita proponer objetivos, sacar conclusiones y elaborar un informe. También se valorara positivamente la asistencia tanto a las clases teóricas como a los seminarios con un porcentaje que puede llegar hasta 1 punto, siempre que la nota del examen final supere al 4.0.

7 GENERALES Bibliografía Introducción al Análisis Instrumental, L. Hernández y C. González, Editorial Ariel, 2002 Análisis Químico Cuantitativo, Daniel Harris, Editorial Reverté, 2000 Química Analítica Moderna, David Harvey, Editorial Mc Graw Hill, 2002 Análisis Instrumental, 4ª Edición, D.A. Skoog; J.J. Leary. McGraw Hill, 1994 Estadística y Quimiometría para Química Analítica, 4ª Ed, J.N. Miller; J.C. Miller. Prentice Hall, 2002 Toma y tratamiento de muestras, C. Cámara (ed), P. Fernández, A. Martín-Esteban, C. Pérez- Conde, M. Vidal. ESPECÍFICOS Química Analítica del Medio Ambiente, I.L. Marr; M.S. Cresser; J.L. Gómez Ariza, Servicio de Publicaciones de la Universidad de Sevilla, 1990 Environmental Analytical Chemistry, 1ª Edición, F. W. Fifield; P.J. Haines. Blackie Academic&Professional, Chapmann&Hall, 1995 Environmental Analytical Chemistry, D. Pérez Bendito y S. Rubio. Comprehensive Analytical Chemistry. Volumen XXXII, Editor S.G.Weber; Wilson & Wilson,

8 Tutorías Lunes Martes Miércol es Jueves Horario Dra. Maribel Rodríguez: 12-13,30 horas Dra. Isabel Durán: horas Dra. Maribel Rodríguez: 12-13,30 horas Dra. Maribel Rodríguez: 12-13,30 horas Dra. Isabel Durán: horas Dra. Maribel Rodríguez: 12-13,30 horas Lugar Dpto. Química Analítica (4ª planta) Dpto. Química Analítica (4ª planta) Dpto. Química Analítica (4ª planta) Dpto. Química Analítica (4ª planta) Viernes Dra. Isabel Durán: horas Dpto. Química Analítica (4ª planta)