Profesorado

Mª Dolores Galindo Riaño
Juan Pinto Ganfornina
Mª Dolores Granado Castro

Situación

Prerrequisitos

- Conocimientos de Química General: cálculos de concentraciones,formulación,
estructura atómica y molecular, equilibrios iónicos en disolución,
- Conocimientos de Física General: concepto de radiación electromagnética.
- Conocimientos de Matemáticas: cálculos estadísticos básicos, regresiones
lineales.
- Conocimientos básicos del Laboratorio Químico: operaciones básicas de
laboratorio, preparación de disoluciones, manejo de instrumentación sencilla,….
- Es recomendable haber superado la asignatura de Química Analítica Ambiental
(asignatura troncal de 3º curso del área de Química Analítica)

Contexto dentro de la titulación

Dentro de los bloque temáticos recogidos en el Libro Blanco de esta
titulación,
el alumno debe formarse y estudiar unas bases científicas generales, que
incluyen el análisis químico ambiental (Bloque I.A)  así como materias
instrumentales tales como las técnicas instrumentales de análisis ambiental
(Bloque VII), aspectos que estudia el área de Química Analítica. Así, los
conocimientos básicos de Química Analítica Ambiental se imparten en la
asignatura del área de 3º y las técnicas instrumentales actuales y de mayor
importancia ambiental se estudian en esta asignatura.

Recomendaciones

- Tener conocimientos de ofimática, principalmente manejo de hojas de cálculo
para el tratamiento de los datos en los procesos de análisis.
- Deberían estar interesados en el uso de bases de datos científicas de
búsqueda de información sobre metodologías instrumentales en medio ambiente.
- Deberían de tratar de correlacionar, introducir y utilizar los conocimientos
que se imparten en esta asignatura en el contexto de las restantes asignaturas
cursadas en la Licenciatura, como herramienta de gran utilidad para las
restantes áreas, y dado el carácter multidisciplinar del profesional que se
está formando.
- Se recomienda el uso de la plataforma virtual (la página de esta asignatura
a
disposición de los alumnos) con asiduidad como sistema de gestión del
aprendizaje del alumno.
- Es interesante el manejo de bibliografía científica relacionada con la
temática de la asignatura (fundamentalmente, en revistas internacionales, en
inglés).

Competencias

Competencias transversales/genéricas

Capacidad de análisis y síntesis
Capacidad de aplicar los conocimientos teóricos a la práctica
Conocimientos generales básicos sobre el área de estudio
Conocimientos básicos de la profesión
Comunicación oral y escrita en la propia lengua
Conocimiento de una segunda lengua
Habilidades básicas en el manejo del ordenador
Habilidades de investigación
Capacidad de aprender
Habilidades de gestión de la información (buscar y analizar información
proveniente de diversas fuentes)
Resolución de problemas
Toma de decisiones
Trabajo en equipo
Habilidades interpersonales
Habilidad para trabajar de forma autónoma
Iniciativa y espíritu emprendedor
Compromiso ético
Preocupación por la calidad
Motivación de logro
Uso de internet como medio de comunicación
y como fuente de información
Habilidad para establecer prioridades en el desarrollo de una actividad

Competencias específicas

• Cognitivas(Saber):

  1. Adquisición de una visión global de las diferentes técnicas
  instrumentales más importantes en el análisis químico del medio
  ambiente.
  2. Conocimiento y comprensión del fundamento científico de cada
  técnica.
  3. Conocer los componentes básicos de los equipos instrumentales
  estudiados y los requerimientos técnicos para su uso y mantenimiento.
  4. Conocer la aplicabilidad de las técnicas de análisis a diferentes
  tipos de muestras medioambientales y analitos.
  5. Conocer criterios de selección de la técnica a utilizar en un
  análisis en función de sus prestaciones analíticas, inversión
  inicial, coste de mantenimiento, rapidez, laboriosidad,….

• Procedimentales/Instrumentales(Saber hacer):

  1. Capacidad para seleccionar la técnica instrumental idónea a cada
  problema químico medioambiental.
  2. Destreza en el uso de las técnicas instrumentales usuales en los
  laboratorios de control y monitorización del medioambiente.
  3. Destreza en el trabajo de laboratorio, en la aplicación de las
  medidas de seguridad y en la gestión de residuos tóxicos producidos
  durante el análisis.
  4. Habilidad en el tratamiento de los datos obtenidos durante el
  análisis, fundamentalmente a través de hojas de cálculo y
  tratamiento
  de gráficos.
  5. Capacidad de interpretación cualitativa y cuantitativa de datos.
  6. Saber aplicar el “Proceso Analítico” en la resolución de
  problemas
  ambientales.
  7. Calidad y validez en los resultados analíticos proporcionados por
  el alumno.
  
  

• Actitudinales:

  1. Saber gestionar el tiempo de estudio.
  2. Saber planificar el trabajo de laboratorio, para ser eficaz en la
  obtención de los resultados.
  3. Ser conscientes del coste medioambiental y económico  que tiene
  el
  mal uso de reactivos de laboratorio, del vertido de compuestos
  químicos durante las prácticas y del descuido en el uso del material
  de laboratorio.
  4. Capacidad crítica sobre los logros obtenidos.
  5. Mentalidad lógica dentro de los procesos químicos.
  6. Responsabilidad sobre el trabajo diario
  

Objetivos

- Proporcionar al alumno los fundamentos teóricos y prácticos de las técnicas
de
análisis químico más relevantes en el Análisis Medioambiental.
- Formar al alumno en la resolución de problemas de análisis medioambiental.
- Proporcionar al alumno las herramientas técnicas de análisis de aguas,
sólidos
ambientales y atmósfera.
- Enseñar al alumno protocolos de calidad en el laboratorio de análisis.

Programa

Temario teórico
1.Introducción a las técnicas de análisis en muestras medioambientales

2. CAPITULO I. ANÁLISIS DE AGUAS
2.1.Constituyentes mayoritarios:
• Muestreo.
• Medidas de calidad de aguas
• Técnicas  instrumentales comunes para el análisis de  constituyentes
mayoritarios:
. Espectroscopía UV-Vis: análisis directos, análisis indirectos, sistemas
automáticos de análisis (FIA), equipos de campo.
. Espectrometría de emisión.
. Cromatografía iónica. Detectores: de conductividad, de UV. Empleo de
columnas supresoras.
. Otras técnicas instrumentales: electrodos selectivos de iones,
2.2.Técnicas de análisis de contaminantes traza en aguas:
• Contaminantes orgánicos:
• Muestreo y conservación de las muestras.
• Cromatografía de gases: fundamento, detectores, pretratamiento de la
muestra.
• Cromatografía líquida: fundamento, detectores.
• Métodos espectrométricos para compuestos orgánicos.
• Metales traza:
• Muestreo, conservación y pretratamiento de las muestras.
• Métodos analíticos de Espectroscopía Atómica de absorción y emisión.
• Voltametría de redisolución.
• Análisis de metales por Cromatografía líquida y técnicas acopladas.
• Importancia de las técnicas instrumentales de análisis en Especiación.
2.3.Técnicas avanzadas de análisis:
. métodos radioquímicos de análisis;
. empleo de la Espectrometría de masas en análisis de contaminantes.

3. CAPITULO II. ANÁLISIS DE SÓLIDOS
3.1. Tipos de muestras: muestras biológicas (plantas y tejidos animales),
suelos, sedimentos y lodos.
3.2. Muestreo, conservación y técnicas de disolución de muestras.
3.3. Técnicas de análisis más frecuentes.
3.4. Aplicabilidad de las técnicas de análisis de superficies en muestras
sólidas ambientales.

4. CAPITULO III. ANÁLISIS ATMOSFÉRICO
4.1. Compuestos gaseosos.
• Métodos de determinación de concentraciones medias en intervalos de
tiempo definidos.
• Métodos de determinación de concentraciones instantáneas:
• Métodos directos: técnicas de Luminiscencia, Espectroscopia de
absorción en el Infrarrojo, Sensores electroquímicos.
• Tubos detectores de gases.
• Cromatografía de gases. Importancia de las técnicas acopladas.
• Sistemas remotos de detección.
4.2. Materia atmosférica particulada.
• Técnicas de muestreo.
• Análisis directo de sólidos: Espectroscopia de rayos X, Análisis por
activación neutrónica.
• Métodos analíticos de disolución de las muestras.


Temario Práctico (de las 5 prácticas propuestas se realizan 3 en función del
número de alumnos y la disponibilidad de instrumentación compleja):
Práctica 1. Evaluación de parámetros característicos de un Suelo Agrícola:
fracción metálica disponible, contenido total de iones solubles y acidez total
Práctica 2. Determinación espectrofotométrica de detergentes en Agua de río
Práctica 3. Determinación por Voltametría  de Metales pesados en Agua Potable
Práctica 4. Evaluación del contenido de hierro de un sedimento fluvial/marino
por
espectrometría de absorción atómica
Práctica 5. Análisis de aguas de efluentes de EDAR: aplicación del análisis por
inyección en flujo (FIA) para la determinación espectrofotométrica de nitritos.
Estudio comparativo del análisis en discontinuo.

Metodología

-Lecciones magistrales teóricas impartidas por el profesor
-Seminarios teórico-prácticos de introducción de las técnicas de análisis más
usuales en estudios medioambientales con aplicaciones directas a casos reales.
-Prácticas de laboratorio realizadas por los alumnos bajo la tutela del
profesor.
-Seminario sobre búsqueda bibliográfica electrónica, con acceso a las bases de
datos científicas más usuales.
-Estudio de resolución de problemas medioambientales planteados por los
alumnos, mediante la planificación de las técnicas de análisis más adecuadas y
a partir de búsquedas bibliográficas realizadas en revistas científicas
internacionales.
- Empleo de material audiovisual en el aprendizaje del funcionamiento y
fundamento de las diversas técnicas a estudiar, así como de las prácticas a
realizar.

Distribución de horas de trabajo del alumno/a

Nº de Horas (indicar total): 108

• Clases Teóricas: 21  
• Clases Prácticas: 10.5  
• Exposiciones y Seminarios: 2  
• Tutorías Especializadas (presenciales o virtuales):
  • Colectivas: 2  
  • Individules: 2  
• Realización de Actividades Académicas Dirigidas:
  • Con presencia del profesorado: 2  
  • Sin presencia del profesorado: 10  
• Otro Trabajo Personal Autónomo:
  • Horas de estudio: 32  
  • Preparación de Trabajo Personal: 24  
  • ...

    El trabajo
    personal
    se reparte en:
    - Elaboración de
    memoria y trabajo
    de las prácticas: 8
    - Preparación de
    exposición de
    trabajo y
    resolución de
    cuestionarios de
    autoevaluación: 8
    - Preparación
    final
    del examen:8

     
• Realización de Exámenes:
  • Examen escrito: 2  
  • Exámenes orales (control del Trabajo Personal): 0.5  

Técnicas Docentes

Uso de esta plataforma virtual para que el alumno disponga
del material docente utilizado en las sesiones académicas
(transparencias de teoría, listado de ejercicios,
artículos
científicos que complementen los conocimientos de la
asignatura, guiones de prácticas, programas interactivos
de
funcionamiento de equipos instrumentales,….)
- Uso del Campus Virtual para tutorías electrónicas,
notificaciones al alumnado, foro de debate, etc.
-Lecciones magistrales teóricas impartidas por el profesor
-Seminarios teórico-prácticos de introducción de las
técnicas de análisis más usuales en estudios
medioambientales con aplicaciones directas a casos reales.
-Prácticas de laboratorio realizadas por los alumnos bajo
la tutela del profesor.
-Estudio de resolución de problemas medioambientales
planteados por los alumnos, mediante la planificación de
las técnicas de análisis más adecuadas y a partir de
búsquedas bibliográficas realizadas en revistas
científicas
internacionales.
- Visita a los Servicios Centrales de Ciencia y Tecnología
de la UCA (con objeto de ver las técnicas de análisis
avanzadas).

DESARROLLO Y JUSTIFICACIÓN:
Se trata de utilizar todas las técnicas disponibles para
el
aprendizaje del alumno considerando que la asignatura es
amplia y compleja, y requiere de la visualización de la
información que se le da al alumno sobre los equipos y sus
fundamentos.

Criterios y Sistemas de Evaluación

Técnicas:
• Evaluación continúa del alumno en: clase, seminarios, prácticas y visitas.
• Resolución de problemas de cálculos químicos
• Exposición oral de trabajos dirigidos con participación directa del resto del
alumnado en un turno  de debate.
• Evaluación del aprendizaje práctico, el manejo de las técnicas de análisis y
la resolución de determinaciones analíticas.
• Empleo de la rúbrica en la evaluación de las prácticas con corrección entre
iguales.
• Examen escrito con preguntas cortas  y de tipo  test y resolución de
problemas representativos de los bloques temáticos de la asignatura.
• Consideración de la actitud del alumno en clase y su disposición hacia las
actividades propuestas.

Criterios:
- Evaluación continúa del alumno en: clase, seminarios, prácticas y visitas.
- Examen escrito sobre el contenido global de la asignatura.
- Evaluación del informe realizado al término de las prácticas.
- Evaluación de un trabajo de investigación bibliográfico (opcional) sobre: el
análisis de un analito concreto en una muestra medioambiental, a partir de la
selección de la técnica/método más adecuado.

Recursos Bibliográficos

Bibliografía fundamental:
- M.A. Sogorb Sanchez y E.Vilanova Gisbert. Técnicas analíticas de
contaminantes químicos. Aplicaciones toxicológicas medioambientales y
alimentarias. Díaz de Santos, Madrid, 2004.
- Asensio. Análisis Químico. Métodos Y Técnicas Instrumentales Modernas. 5ª Ed.
McGraw-Hill/Interamericana de España, Madrid, 2003.
- D. Barceló. Environmental Analysis. Techniques, applications and quality
assurance. 2ª ed. Elsevier, Ámsterdam, 1996E.D.
-D. Pérez Bendito and S. Rubio. Environmental Analytical Chemistry.
Comprehensive Analytical Chemistry, Vol. XXXII.  Elsevier, Amsterdam 1998.
-B.B. Kebbekus, S. Mitra. Environmental Chemical Analysis. Stanley Thornes,
2000.
-R.N. Reeve. Environmental analysis. J. Wiley & Sons, Chichester, 1994.
-M. Radojevic, V.N. Bashkin. Practical Environmental Analysis. Royal Society
of Chemistry. Cambrigde, 1999.
-D.A. Skoog y J.J. Leary. "Análisis instrumental". McGraw-Hill. Madrid, 1993.


Bibliografía complementaria:
-APHA-AWWA-WPCF. "Métodos normalizados para el análisis de aguas potables y
residuales". Diaz de Santos. Madrid. 1989.
-J. Rodier. "Análisis de las aguas. Aguas naturales. Aguas residuales. Agua de
mar". Omega. Barcelona. 1990
- John R. Dean.Extraction methods for environmental analysis. John Wiley,
Chichester, 1998.

Páginas web de interés para el fundamento de algunas técnicas:
Métodos espectrofotométricos:
http://ull.chemistry.uakron.edu/analytical/Spectrophotometry/
Espectroscopía molecular: http://ull.chemistry.uakron.edu/analytical/Mol_spec/
Espectroscopía atómica: http://ull.chemistry.uakron.edu/analytical/Atomic_spec/
Teoría sobre cromatografía:
http://ull.chemistry.uakron.edu/chemsep/chrom_theory/
Cromatografía de gases: http://ull.chemistry.uakron.edu/chemsep/gc/
Introducción a la cromatografía líquida:
http://ull.chemistry.uakron.edu/chemsep/lc/
Equipamiento en cromatografía líquida:
http://ull.chemistry.uakron.edu/chemsep/lc_equip/