Universitat de Girona

Programa de l'assignatura

Curs 2005-06

3103200089 AMPLIACIÓ DE QUÍMICA ANALÍTICA


Objectius Programa provisional  

El programa que es proposa té com a objectiu completar els coneixements de l'alumne sobre diferents aspectes metodològics i conceptuals de la Química Analítica moderna. Els continguts estan dividits en cinc blocs. Després d'un tema introductori on s'analitzen la naturalesa dels problemes actuals de la Química Analítica, el primer bloc es dedica a l'aplicació de la Quimiometria a les diferentes etapes del procés analític i la Qualitat als laboratoris analítics. El segon bloc es dedica a la presa de mostra i els tractaments previs de la mateixa. Al tercer bloc s'introdueix la problemàtica de l'anàlisi de traces, el significat d'aquests nivell de concentració i els aspectes operatius per a la determinació i control de traces així com els camps d'aplicació més significatius. En aquest bloc s'estudien les tècniques de separació que permeten l'eliminació d'interferències i la preconcentració de l'analit. El quart bloc està dedicat a la presentació i estudi dels mètodes cinètics d'anàlisi fent enfasi a les seves aplicacions més rellevants i als aspectes operatius i instrumentals. A partir dels requeriments instrumentals per al desenvolupament de mètodes cinètics d'anàlisi s'introdueix el darrer bloc dedicat a l'automatització del laboratori analític.

 
Prerrequisits  

 
Contingut (Programa)  

1.- Objectius de la Química Analítica actual i tendencies actuals. Escales de treball. Propietats analítiques: representativitat dels resultats analítics. El procés analític. Selecció del mètode. Fonts bibliogràfiques a Química Analítica.

Bloc I- Quimiometria i Qualitat 

2.- Fonts de variabilitat. Hipòtesis i tests estadístics a Química Analítica. Anàlisi de variança (ANOVA).

3.- La calibració a Química Analítica: requeriments, freqüència i tipus de calibració. Calibració univariant. El mètode de regressió per mínims quadrats. Intervals de confiança i presentació de resultats. Validació del model: residuals i ponderació. Sensibilitat, límit de detecció i de quantificació. Mètode de l'addició estàndard. Mètode del patró intern. Comparació de mètodes.

4.- Calibració multivariant. Mètodes de reducció de dades: anàlisi de components principals (PCA) i tècniques factorials relacionades. Tècniques de classificació: anàlisi d'agrupacions (Cluster Analysis).

5.- La Qualitat al laboratori analític. Principis de la Garantia de Qualitat: control i avaluació de la Qualitat a Química Analítica. Gestió als laboratoris analítics. Materials de referència i materials de referència certificats. Traçabilitat. Principis de control de qualitat. Gràfics de control. Bones pràctiques de laboratori (BPL). Bones pràctiques de mesura (BPM). Procediments normalitzats de treball (PNT). Exercicis d'intercomparació.

Bloc II.- Presa de mostra i pretractament de la mostra

6.- Mostreig. Estratègies de presa de mostra. Consideracions estadístiques. Tècniques de presa de mostra. Tractament de la mostra: mostres inorgàniques i orgàniques. Disgregacions. Destrucció de la materia orgànica. Digestió assistida per microones. Dissolució de la mostra.

Bloc III.- Anàlisi de traces.

7.- Problemàtica general de l'anàlisi de traces i ultratraces. Sensibilitat i Selectivitat. Preparació de la mostra per l'anàlisi de traces. Problemes de contaminació a la presa de mostra i a la seva preparació. El laboratori per a l'anàlisi de traces: contaminació per particules sòlides, cambres netes, avaluació dels diferents materials d'utillatge. Neteja del material. Purificació de reactius.

8.- Tractament de mostra. Preconcentració i purificació de traces. Preconcentració selectiva. Precipitació. Preconcentració per mètodes electroquímics: redissolució anòdica/catòdica. Extracció amb dissolvents. Membranes líquides. Preconcentració per bescanvi iònic. Extracció en fase sòlida.  Preconcentració "on line".

Bloc IV.- Mètodes cinètics d'anàlisi

9.- Fonaments i classificació. Velocitat de reacció, equació cinètica i models cinètics. Factors que afecten a la velocitat de reacció. Reaccions catalitzades i no catalitzades. Mecanismes de reacció i la seva relació amb la velocitat de reacció: ordre de reacció. Avantatges i inconvenients dels mètodes cinètics d'anàlisi. Camps d'aplicació.

10.- Reaccions no catalitzades. Introducció. Mètodes de determinació. Procediment directe. Mètodes diferencials basats a la velocitat inicial. Mètodes d'integració. Aplicacions. Reaccions catalitzades. Equacions cinètiques. Mètodes diferencials i mètodes d'integració. Aplicacions.

11.-Instrumentació i aplicacions analitiques. Components bàsics de l'instrumentació per a mètodes cinètics. Mètodes per a la determinació d'un sol component. Determinació de multicomponents: anàlisi diferencial. Valoracions catalítiques. Sensibilitat, precisió i exactitud dels mètodes cinètics. Aplicacions.

Bloc V.- Automatització

12.- Objectius i classificació dels sistemes automàtics. Analitzadors automàtics. Graus d'automatització. L'automatització dels procés analític: presa de mostra, procés de separació, procés de mesura, procés d'adquisició, emmagatzemament i tractament de dades. Tècniques instrumentals i automatització.

13.- Analitzadors automàtics, discontinus i robotitzats. Característiques i àmbits d'aplicació. Analitzadors automàtics continus: de flux segmentat i de flux no segmentat. Anàlisi per injecció en flux (FIA): components principals, dispersió, modalitats. Analitzadors sequèncials (SIA). Aplicacions de cada modalitat.

 
Bibliografia  


1.- Miller, J.C. i Miller, J.N., "Estadística y quimiometria para Química Analítica", 4a Edició, Prentice Hall, 2002.

2.- Ramis Ramos G. i García Alvarez-Coque M.C., "Quimiometría", Editorial Síntesis, 2002.

3.- Compañó, R. i Ríos, A., "Garantía de calidad en los laboratorios analíticos", Editorial Síntesis, 2002.

4.- Valcárcel, M. i Ríos, A. (coordinadores), "La calidad en los Laboratorios Analíticos", Editorial Reverté, 1992.

5.- Cámara, C. (editor), "Toma y tratamiento de muestra", Editorial Síntesis, 2002.

6.- Vandecasteele, C. i Block, C.B., "Modern Methods for Trace Element Determination", Wiley, 1993.

7. Cela, R.; Lorenzo, R.A. i Casais, M.C., "Técnicas de separación en Química analítica", Editorial Síntesis, 2002.

8.- Valcárcel M. y Gómez A., "Técnicas analíticas de separación", Editorial Reverté, 1994.

9.- Pérez Bendito, D. i Silva, M., "Kinetic Methods in Analytical Chemistry". Ellis Horwood, 1988.

10.- Valcárcel, M. i Luque de Castro, M.D., "Automatic Methods of Analysis" Elsevier, 1988.

11.- Valcárcel, M. i Luque de Castro, M.D., "Flow Injection Analysis: principles and Applications", Ellis Horward, 1987.

12.- Beltrán, J.L.; Bosch, E.; Compañó, R.; Izquierdo-Ridorsa, A.; Rosés, M. i Tauler, R., "Exercicis d'introducció a la Quimiometria amb full de càlcul", Edicions Universitat de Barcelona, 2000.

 
Mètodes docents  

Es proposaran diferents seminaris a on els alumnes hauran de treballar en grups de 2-4 persones. Cada grup haurà de fer una presentació oral d'un treball durant uns 15-20 minuts.

Es realitzaran unes sessions de pràctiques amb ordinador per a complementar els temes de Quimiometria.

 
Tipus d'exàmens i avaluacions  

Els alumnes podran optar entre dos sistemes d’avaluació, que hauran d’escollir a principi del període lectiu en el que s’imparteix l’assignatura, en cas de no indicar cap preferència se li assignarà l'opció 2.

Opció 1 (Avaluació continuada)

Es farà una avaluació continuada per aquells alumnes que així ho desitgin i ho demanin expressament. En aquest cas, és obligatòria l'assistència a un mínim del 80% de les classes que s’imparteixin. S’haurà de fer un examen parcial, d’una hora de duració, al final de cada un dels blocs que constitueixen el temari de l’assignatura. L’examen serà sorpresa i com a màxim es farà una setmana després de finalitzar les classes corresponents al bloc que s’avalua. La participació en els seminaris també és obligatòria pels alumnes que optin per l’avaluació continua, així com la presentació oral del treball. En tots els treballs que es facin en grup, la qualificació serà la mateixa per a cada un dels membres del grup de treball. S'hauran presentar , també, alguns treballs individuals que en general seran de resolució de problemes numèrics.

La nota obtinguda en cada un dels diferents apartats esmentats anteriorment li correspondrà un 60% de la nota final. El 40% restant serà la nota de l’examen final.  

Opció 2 (Avaluació final)

Tots aquells alumnes que no desitgin que una part de la nota correspongui a l’avaluació continuada perquè no poden assistir a un mínim del 80% de les classes o per altres motius, hauran de ser avaluats mitjançant la realització d’un examen al final del semestre que constarà de dues parts: una teòrica (2/3 parts de la nota de l'examen) i una altra de problemes (1/3 part de la nota de l'examen). La part teòrica tindrà dos subapartats: un de preguntes tipus test i un altre de preguntes curtes.

 

 

 
Informació addicional  

 
Llengua de les classes