QUÍmica fina avanzada



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FICHA DE DISEÑO DE MÁSTER “QUÍMICA FINA AVANZADA” ADAPTADO A DIRECTRICES DEL EEES


  • Nombre de materia

EL LÁSER COMO HERRAMIENTA EN LA QUÍMICA ANALÍTICA ACTUAL (código 8449)




  • Carácter

Obligatoria







Optativa

X



  • Medida

Créditos ECTS

3.0 (2.4 T + 0.6 P)



  • Departamento Responsable

QUÍMICA ANALÍTICA



  • Objetivos Generales

Proporcionar a los estudiantes del Máster una formación avanzada sobre el uso y aplicabilidad del láser como herramienta en la Química Analítica actual.
Este objetivo general se concreta en los siguientes objetivos específicos:

  • Profundizar en los principios del láser, sus tipos y funcionamiento.

  • Uso del láser como fuente de radiación coherente, monocromática, intensificada y direccionada, así como su utilidad en el ámbito químico analítico.

  • Aplicaciones del láser como fuente de excitación en técnicas luminiscentes moleculares

  • Uso del láser en espectrometría fototérmica y otras técnicas no espectroscópicas.

  • Aplicabilidad del láser en técnicas ópticas en fase sólida: Desorción láser, MALDI, SELDI, SERS.

  • Técnicas atómicas basadas en (o asistidas por) láser.

  • Nanoanálisis asistido por láser

  • Uso del láser en medidas remotas (DIAL, LIDAR).



  • Competencias (conocimientos, habilidades, destrezas, ...) a adquirir

  1. De carácter específico







COMPETENCIAS ESPECÍFICAS PARA 2º CICLO (Libro Blanco ANECA, Titulación “Química”)










Valoración relativa de impacto de la materia (1 a 5)







CONOCIMIENTOS DISCIPLINARES (SABER)

1

2

3

4

5










Principios y procedimientos empleados en el análisis químico para la determinación, identificación y caracterización de compuestos químicos










X













Estudio de las técnicas analíticas electroquímicas, ópticas, …) y sus aplicaciones













X










Metrología de los procesos químicos, incluyendo la gestión de calidad







X

























































































































COMPETENCIAS PROFESIONALES (SABER HACER)

























Resolución de problemas cualitativos y cuantitativos según modelos previamente desarrollados







X
















Reconocimiento y análisis de nuevos problemas y planificación de estrategias para solucionarlos







X
















Evaluación, interpretación y síntesis de datos e información química










X













Reconocimiento e implantación de buenas prácticas científicas de medida y experimentación










X













Procesamiento y computación de datos en relación con información y datos químicos







X
















Manipulación segura de materiales químicos













X










Desarrollo de procedimientos estándar de laboratorios implicados en trabajos analíticos y sintéticos, en relación con sistemas orgánicos e inorgánicos










X













Monitorización mediante la observación y medida de las propiedades químicas, sucesos o cambios y el registro sistemático y fiable en la documentación apropiada










X













Planificación, diseño y ejecución de investigaciones prácticas, desde la etapa problema-reconocimiento hasta la evaluación y valoración de los resultados y descubrimientos










X













Manejo de instrumentación química estándar, como la que se utiliza para investigaciones estructurales y separaciones







X
















Interpretación de datos procedentes de observaciones y medidas en el laboratorio en términos de su significación y de las teorías que la sustentan







X
















Valoración de riesgos en el uso de sustancias químicas y procedimientos de laboratorio







X

























































































































COMPETENCIAS ACADÉMICAS

























Comprensión de los aspectos cualitativos y cuantitativos de los problemas químicos







X

























































































































b) De carácter transversal o genérico





COMPETENCIAS TRANSVERSALES (Tuning)










Valoración relativa de impacto de la materia (1 a 5)







INSTRUMENTALES

1

2

3

4

5










Capacidad de análisis y síntesis







X
















Capacidad de organización y planificación







X
















Comunicación oral y escrita en la lengua nativa










X













Conocimiento de una lengua extranjera










X













Conocimientos de informática relativos al ámbito de estudio







X
















Capacidad de gestión de la información










X













Resolución de problemas













X










Toma de decisiones










X





































PERSONALES

























Trabajo en equipo










X













Trabajo en un equipo de carácter interdisciplinar










X













Trabajo en un contexto internacional










X













Habilidades en las relaciones interpersonales







X
















Reconocimiento a la diversidad y la multiculturalidad







X
















Razonamiento crítico










X













Compromiso ético










X





































SISTÉMICAS

























Aprendizaje autónomo










X













Adaptación a nuevas situaciones













X










Creatividad










X













Liderazgo










X













Conocimiento de otras culturas y costumbres







X
















Iniciativa y espíritu emprendedor










X













Motivación por la calidad










X

































Las competencias prioritarias de tipo genérico que se pretende que el estudiante adquiera dentro de esta materia son:



  • Capacidad de resolución de problemas analíticos haciendo uso de la tecnología láser (instrumental)

  • Razonamiento crítico en la resolución de objetivos (personal)




  • Contenido
















CRÉDITOS ECTS: 3 (2.4 teóricos y 0.6

prácticos)

























25 horas / crédito

75 horas

33.3% presencial

66.6% no presencial






















H O R A S







ACTIVIDADES A DESARROLLAR

Tiempo presencial (1/3)

Factor aplicable

Tiempo personal (2/3)

TOTAL







Clases magistrales

16

1,5

24

40







Laboratorio



















Tutoría obligatoria

3

1,3

4

7







Seminarios

4


3


12

0


16

0








Talleres







Evaluaciones continuas y exámenes

2

5

10

12







TOTAL

25 h (1/3)




50 h (2/3)

75




























(*) El trabajo individual puede incorporarse parcial o totalmente al conjunto de seminarios/talleres)






PROGRAMA:
CLASES MAGISTRALES (PROGRAMA TEÓRICO)
Lección 1. Generalidades sobre la tecnología láser. Introducción. Fundamento y teoría del láser. Formas de mejorar las prestaciones de un láser. Elementos ópticos adicionales.
Lección 2. Tipos de láseres. Generalidades. Clasificación de los láseres. Descripción de los diferentes tipos de láseres .


Lección 3. Técnicas luminiscentes moleculares inducidas por láser. Introducción. Fluorescencia inducida por láser. Fosforescencia inducida por láser. Fotofragmentación. Aplicaciones en cromatografía líquida y en electroforesis capilar.
Lección 4. Láseres en espectrometría fototérmica. Introducción. Espectrometría de lente térmica. Espectrometría fotoacústica. Interferometría fototérmica. Deflexión, refracción y difracción fototérmicas.
Lección 5. Láseres en técnicas ópticas moleculares en fase sólida. Introducción. Desorción mediante láser (microsondas láser). Ionización multifotónica. Desorción de la matriz asistida por láser (MALDI). Acoplamiento MALDI-espectrometría de masas (MALDI-MS) y MALDI-espectrometría de masas con detector de tiempo de vuelo (MALDI-TOF). Espectrometría Raman asistida por láser: Teoría e instrumentación. Técnicas coherentes. Espectrometría Raman sensibilizada en superficies (SERS).


Lección 6. Técnicas atómicas basadas en (o asistidas por) láser. Introducción. Espectrometría atómica en fase líquida: Espectrometría de fluorescencia atómica con excitación por láser. Espectrometría de absorción atómica asistida por láser. Espectrometría de ionización suplementada por láser. Espectrometría atómica en fase sólida: Espectrometría de rotura/liberación atómica asistida por láser (LIBS). Ablación láser (LA). Acoplamientos LA-ICP-EEA y LA-MS. Tendencias.
Lección 7. Nanoanálisis asistido por láser. Introducción. Óptica próxima a la muestra (Near-field optics –NFO). Sonda óptica próxima a la muestra. Microscopía y espectroscopía de barrido óptico. Detección y localización de moléculas individuales. Monitorización subcelular. Construcción de ultramicro biosensores. Sensores tipo sonda para biomoléculas. Tendencias.
Lección 8. Uso del láser en medidas remotas. Introducción. Medidas directas: Uso del DIAL y del LIDAR. Medidas indirectas: Sensores de fibra óptica. Plataformas móviles.



CLASES PRÁCTICAS Y ACTIVIDADES ACADÉMICAS DIRIGIDAS


  • Proyección de videos sobre técnicas analíticas asistidas por láser

  • Búsquedas estadísticas sobre las temáticas tratadas

  • Comentarios de trabajos científicos sobre técnicas analíticas asistidas por láser







Aproximaciones Metodológicas



- Las clases magistrales serán de tipo exposición utilizando medios audiovisuales. En ellas se pretende establecer los principios básicos de los contenidos mencionados e interactuar con los estudiantes en los aspectos de mayor relevancia teórica y práctica.

- Previo a esas clases presenciales los alumnos dispondrán de la información adecuada en la página web del Máster sobre los contenidos de los temas a tratar y la bibliografía actualizada.

- Los seminarios se dedicarán a la visualización de vídeos sobre tecnología láser y posterior discusión de casos escogidos.
- Las tutorías se dedicarán a la discusión preliminar y preparación de los seminarios, así como a la resolución de dudas sobre el contenido de la asignatura.




Procesos de Evaluación de los estudiantes

La evaluación constará de:



  • Evaluación continuada a lo largo del desarrollo de las clases teóricas y prácticas.

  • Desarrollo de temas específicos para un alumno o grupo de alumnos en función de sus preferencias y aptitudes.

  • Exámenes escritos y/u orales.






Recursos humanos:


Dos profesores con dedicación de 25 horas (actividades presenciales) más 15 horas de consulta electrónica en apoyo al trabajo no presencial del estudiante






Recursos materiales:

  • Aula equipada con un ordenador portátil y equipo de proyección

  • Seminarios

  • Laboratorio de prácticas con la instrumentación adecuada

  • Documentación preparada sobre el contenido y la bibliografía actualizada

  • Libros de texto, monografías y documentación de Internet




  • Bibliografía





ANALYTICAL LASER SPECTROSCOPY

N. Ommeneto, editor, John Wiley, N.Y., 1979.
LASER MICROANALYSIS

L. Moenke-Blankenburg, John Wiley, N.Y., 1989.
ANALYTICAL APPLICATIONS OF LASERS

E.K. Piepmeier, editor, John Wiley, N. Y., 1986.
PHOTOTERMAL SPECTROSCOPY METHODS FOR CHEMICAL ANALYSIS

S.E. Bialkowski, John Wiley, N.Y.,1996.
TUNABLE LASERS

F.J. Duarte, editor, Academic Press, N.Y., 1995.
ULTRASHORT LASER PULSE PHENOMENA

J.C. Diels y W. Rudolph, Academic Press, N.Y., 1996.
TIME-OF-FLIGHT MASS SPECTROMETRY

Instrumentation and Applications in Biological Research, R.J. Cotter, ACS, Washington, 1997.
APLICACIONES DEL LÁSER EN ANÁLISIS QUÍMICO

Número especial de la revista Química Analítica, vol. 8 (3), 1989.
LASERS IN ANALYTICAL CHEMISTRY

Número especial de la revista Trends in Analytical Chemistry, vol. 17 (8+9), 1998.
RECURSOS SOBRE TECNOLOGÍA LÁSER EN LA RED INTERNET







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