Hibridación, métodos cinéticos y automatización

Se espera que el alumno:
1. Disponga de conocimiento sobre las técnicas analíticas utilizadas en los métodos cinéticos, catalíticos y de inmunoensayo.

2.-Conozca la instrumentación química que se utiliza en sistemas automatizados, que disponga de conocimientos sobre automatización de la instrumentaciónquímica y de la hibridación instrumental, utilizada en las investigaciones en los laboratorios químicos.

3.-Sepa utilizar los conocimientos teóricos y prácticos para planificar, aplicar y gestionar la metodología analítica más adecuada para abordar problemas de índole medioambiental, sanitario, industrial, alimentario o de cualquier índole relacionada con sustancias químicas.

4.-Comprenda y pueda utilizar la información bibliográfica y técnica referida a los procesos químicos analíticos.

PROGRAMA DE CLASES TEORICAS

UNIDAD 1. TÉCNICAS HÍBRIDAS

TEMA 1. HIBRIDACIÓN INSTRUMENTAL I
Introducción. Técnicas de separación no cromatográficas en línea con técnicas espectroscópicas
Técnicas de separación cromatográficas en línea con técnicas espectroscópicas atómicas: GC/HPLC – AES/AAS/AFS. Técnicas de separación cromatográficas en línea con técnicas espectroscópicas moleculares:GC-FTIR, GC-RMN

TEMA 2.- HIBRIDACIÓN INSTRUMENTAL II
Espectrometría de Masas en hibridación instrumental: instrumentación
Espectrometría de Masas Atómica en hibridación instrumental: HPLC-ICP-MS, GC-ICP-MS, EC-ICP-MS. Espectrometría de Masas Molecular en hibridación instrumental : GC-MS, LC-MS
Espectrometría de Masas en tandem


UNIDAD 2. MÉTODOS CINÉTICOS DE ANÁLISIS

TEMA 3. INTRODUCCIÓN A LOS MÉTODOS CINÉTICOS DE ANÁLISIS
Introducción a los métodos cinéticos de análisis. Reacciones utilizadas en Química Analítica: reacciones de pseudo-primer orden. Factores que afectan a la velocidad de reacción. Uso analítico de la velocidad de reacción: determinación de una especie simple, determinaciones simultáneas.

TEMA 4. MÉTODOS CINÉTICOS CATALÍTICOS
Métodos cinéticos catalíticos. Tipos de catálisis. Reacciones catalíticas no enzimáticas. Catálisis micelar. Uso analítico de las reacciones catalizadas

TEMA 5.- MÉTODOS ENZIMÁTICOS.
Métodos cinéticos enzimáticos:introducción. Activadores e inhibidores de la actividad enzimática. Uso analítico de la ecuación de Michaelis-Menten: KM y kcat. Factores que modifican la velocidad de las reacciones enzimáticas.Instrumentación en los métodos cinéticos.


UNIDAD 3. TÉCNICAS DE INMUNOENSAYO

TEMA 6. INMUNOENSAYO
Introducción. Fundamento del inmunoensayo. Técnicas de inmunoensayo.Inmunoensayo homogéneo y heterogéneo. Tipos de marcadores. Enzimoinmunoensayo (EIA)

UNIDAD 4. AUTOMATIZACIÓN

TEMA 7. INTRODUCCIÓN A LA AUTOMATIZACIÓN EN QUÍMICA ANALITICA
Definición y Objetivos. Extensión de la automatización en Química Analítica
Problemas derivados de la automatización .Calidad, automatización y Química Analítica
Automatización de las operaciones previas del proceso analítico.

TEMA 8. AUTOMATIZACIÓN INTEGRAL: ANALIZADORES
Tipos de analizadores: clasificación. Analizadores continuos. Analizadores discontinuos Estaciones robotizadas. Analizadores de procesos

TEMA 9. AUTOMATIZACIÓN UTILIZANDO TÉCNICAS DE FLUJO
Tipos de técnicas de flujo: análisis de flujo segmentado (SFA), análisis por inyección en flujo (FIA), análisis por inyección secuencial (SIA), análisis en flujo multiconmutado (MSFIA). Fundamento teórico de las técnicas de flujo.




CLASES DE SEMINARIO

Seminario I. Hibridación Instrumental I
Seminario II. Hibridación Instrumental II
Seminario III. Métodos cinéticos de análisis
Seminario IV. Aplicaciones de los métodos enzimáticos
Seminario V. Métodos enzimáticos: ejercicios y cuestiones
Seminario VI.Inmunoensayo
Seminario VII. Automatización en Química Analítica
Seminario VIII. Preparación de las prácticas de laboratorio



PRÁCTICAS DE LABORATORIO

1.- Determinación de yodo en alimentos por un método cinético
2.- Determinación de hierro usando sistemas FIA-espectrometría UV/VIS
3.- Determinación de fragancias en productos de cuidado personal mediante cromatografía de gases (GC) FID y GC con espectrometría de masas

Básica
-Química Analítica: métodos cinéticos, inmunoensayo y análisis de trazas, M.Llompart Vizoso, I.Rodriguez Pereiro, L.Sánchez Prado, 2010

-Automatización y miniaturización en Química Analítica, M.Valcárcel, M.S.Cárdenas, Ed Springer,2000

- Analytical Chemistry, R.Keller,J.M.Mermet,M. Valcárcel, M.Otto,H.M.Widmer, Wiley, 2004

Complementaria
-Principios de Análisis Instrumental, 6ª Ed., Skoog, Holler, Nieman, Ed.Thonsom-Paraninfo, 2009.

-Análisis Químico de Trazas, C. Cámara, C. Pérez-Conde (Eds.), Ed. Síntesis, 2011.

BÁSICAS Y GENERALES

CG2 - Que sean capaces de reunir e interpretar datos, información y resultados relevantes, obtener conclusiones y emitir informes razonados en problemas científicos, tecnológicos o de otros ámbitos que requieran el uso de conocimientos de la Química.
CG3 - Que puedan aplicar tanto los conocimientos teóricos-prácticos adquiridos como la capacidad de análisis y de abstracción en la definición y planteamiento de problemas y en la búsqueda de sus soluciones tanto en contextos académicos como profesionales.
CG4 - Que tengan capacidad de comunicar, tanto por escrito como de forma oral, conocimientos, procedimientos, resultados e ideasen Química tanto a un público especializado como no especializado.
CG5 - Que sean capaces de estudiar y aprender de forma autónoma, con organización de tiempo y recursos nuevos conocimientos y técnicas en cualquier disciplina científica o tecnológica.
CG1 - Que los graduados posean y comprendan los conceptos, métodos y resultados más importantes de las distintas ramas de la Química, con perspectiva histórica de su desarrollo.

TRANSVERSALES
CT1 - Adquirir capacidad de análisis y síntesis.
CT2 - Desarrollar capacidad de organización y planificación.
CT4 - Ser capaz de resolver problemas.
CT5 - Ser capaz de tomar decisiones.


ESPECÍFICAS
CE14 - Resolución de problemas cualitativos y cuantitativos según modelos previamente desarrollados.
CE18 - Llevar a cabo procedimientos estándares de laboratorios implicados en trabajos analíticos y sintéticos, en relación con
sistemas orgánicos e inorgánicos.
CE19 - Manejo de instrumentación química estándar como la que se utiliza para investigaciones estructurales y separaciones.
CE20 - Interpretación de datos procedentes de observaciones y medidas en el laboratorio en términos de su significación y de las
teorías que la sustentan.
CE24 - Comprensión de los aspectos cualitativos y cuantitativos de los problemas químicos.

La enseñanza de la materia se realiza mediante la impartición de clases expositivas que servirán para tutorizar al alumno en su trabajo personal que deberá desarrollar posteriormente.
Estas clases expositivas se complementan con clases de seminario en la que el profesor, además de resolver problemas tipo de carácter práctico, solucionará las dudas que se le planteen al alumno al resolver los ejercicios o cuestiones propuestos por el profesor, como parte del trabajo personal a realizar por el alumno. Además, dentro de estas clases de seminario, el alumno deberá resolver algún ejercicio propuesto por el profesor que, servirá para valorar el nivel de compresión del alumno.
Las clases prácticas se impartirán en el laboratorio en sesiones de 4 horas por día durante 3 días. Antes del comienzo del trabajo experimental se estimarán los conocimientos del alumno acerca de la práctica que va a desarrollar posteriormente.
Se hará uso de la plataforma virtual y del campus virtual para dejar material docente, direcciones web, etc. y para facilitar la comunicación entre profesores y alumnos.


Durante las clases se utilizarán las siguientes metodologías de enseñanza:
i) Clases magistrales: Lecciones teóricas para explicar las bases de cada tema, que se ilustrarán con ejemplos y problemas relacionados. Se complementarán con el trabajo del alumno en las lecciones interactivas y el autoaprendizaje.
ii) Sesiones interactivas (Seminarios y Tutorías grupales). El profesor entregará al alumno conjuntos de problemas o casos prácticos para los seminarios. Los profesores resolverán algunos de los problemas de la pizarra, y también se animará a los alumnos a resolver, presentar y discutir ejercicios similares. Algunos de los ejercicios realizados por los alumnos se recogerán para la evaluación continua. Las sesiones interactivas (especialmente las tutorías grupales) también se pueden utilizar para la supervisión, presentación y discusión de los trabajos académicos propuestos durante el cuatrimestre, o para discutir trabajos de curso o aclarar puntos surgidos de las conferencias y seminarios.
La asistencia a las lecciones interactivas es obligatoria.
iii) Clases de laboratorio. Habrá tres sesiones de laboratorio de 4 horas.
La asistencia a las sesiones de laboratorio es obligatoria. Los alumnos deben leer el experimento que van a realizar durante cada lección y demostrar sus conocimientos en la prueba inicial.
Las explicaciones se complementarán con recursos didácticos básicos y nuevas tecnologías: uso de la plataforma virtual, vídeos, presentaciones de diapositivas,...
iv) Tutorías individualizadas: se realizarán a través de la plataforma MS Teams

A lo largo del curso se evalúan las siguientes competencias previamente indicadas.
La calificación del alumno no será inferior a la del examen final ni a la obtenida ponderándola con la evaluación continua.
Los alumnos repetidores que hayan superado las prácticas con anterioridad no tienen la obligación de volverlas a hacer.


La evaluación constará de dos partes:
a) Evaluación continua con una ponderación del 30%, distribuida de la siguiente manera:
-Seminarios, tutorías, ejercicios impartidos al profesor: 15%
-Prácticas de laboratorio (organización y pulcritud en el laboratorio, ejecución de la práctica, informe final): 15%
Para que pueda ser tenida en cuenta se deben superar las dos partes (nota mínima 5 en cada una)
b) Examen final de la asignatura: 70%

La nota final obtenida no será inferior a la obtenida en el examen final.

Para poder aprobar la asignatura considerando la evaluación continua es imprescindible obtener el el examen una calificación superior a 4.0.

El alumno deberá superar la parte de laboratorio para aprobar la asignatura. Si los alumnos han superado la parte de laboratorio en los dos cursos anteriores, no es necesario que vuelvan a asistir a las sesiones de laboratorio.

En las diferentes actividades se evaluarán las siguientes competencias:
Lecciones interactivas: CG2, CG3, CG4, CG5, CT1, CT2, CT4, CT5, CE14, CE24
Clases de laboratorio: CG2, CG3, CG4, CT1, CT2, CT4, CT5, CE18, CE19, CE20, CE24
Tutorías grupales: CG4, CT1, CT2
Examen: CG2, CG3, CG4, CT1, CE14, CE19, CE20, CE24
En caso de no superar la evaluación continua el peso del examen será el 100%. En cualquier caso, la superación de las prácticas es requisito imprescindible para poder aprobar la asignatura.


Indicación sobre plagio y uso indebido de tecnologías en la realización de tareas o pruebas: "Para los casos de realización fraudulenta de ejercicios o pruebas, se aplicará lo establecido en el Reglamento de evaluación del desempeño académico de los estudiantes y revisión de calificaciones".

TRABAJO PRESENCIAL EN EL AULA HORAS
Clases expositivas en grupo grande 18
Clases interactivas en grupo reducido (Seminarios) 8
Tutorías en grupo muy reducido 02
Prácticas de laboratorio 12
Totales horas trabajo presencial en el aula y en el laboratorio 40
TRABAJO PERSONAL DEL ALUMNO HORAS
Estudio autónomo individual o en grupo 36
Resolución de ejercicios, u otros trabajos 10
Preparación de presentaciones orales, escritas, elaboración de ejercicios propuestos. Actividades en biblioteca o similar 15,5
Preparación de trabajo de laboratorio y elaboración de la memoria de las prácticas 11
Total horas trabajo personal del alumno 72,5

1) Se recomienda encarecidamente la asistencia a clase.
2) Utilice la literatura recomendada. Intentar resolver el conjunto de problemas o preparar las actividades propuestas por el profesor antes de los seminarios.
3) Lea el manual de laboratorio y prepare las lecciones de laboratorio con anticipación.

Se recomienda haber superado las siguientes materias: Técnicas Analíticas de Separación (G1041226) y Métodos Analíticos Espectroscópicos y Electroquímicos (G1041321).

Los alumnos matriculados necesitan conocer y obedecer las "normas xerais de seguridade nos laboratorios de prácticas" de la Universidad de Santiago de Compostela, para participar en las sesiones de laboratorio. Esta normativa se encuentra en la página web (www.usc.es/estaticos/servizos/sprl/normalumlab.pdf)