QUÍMICA ANALÍTICA AVANZADA
Tema 1. QUIMIOMETRÍA EN EL PROCESO ANALÍTICO.
Introducción. Definición de Quirniornetría. La quimiometría en las diferentes etapas del proceso analítico: Muestreo, operaciones previas, medida de la señal, adquisición y tratamiento de datos. La quirrúometría en la optimización del proceso analítico: Breve introducción al diseño de experimentos. La quinúometría en control y garantía de calidad.
Tema 2. ESTADÍSTICA DE MUESTREO.
Problemática del muestreo. Tipos de muestras. Requisitos básicos del muestreo. Plan de muestreo. Tipos de muestreo. Incertidumbre en el muestreo. Criterios estadísticos para la selección de: número mínimo de incrementos de muestra y tamaño de los incrementos de muestra. Reducción del tamaño de la muestra: submuestreo.
Tema 3. TRATAMIENTO DE LA SEÑAL ANALÍTICA.
La señal analítica: componentes. Señales y datos. Tipos de señales. Señales y datos univariados y multivariados. Muestreo de señales. Tratamiento de la señal analítica. Sistemas de filtrado digital de señales- técnicas de promediado y técnicas de convolución (filtro Boxear o de ventana móvil, filtro de Savitzky-Golay). Derivación e integración de señales. Conceptos básicos sobre la transformada de Fourier: ventajas e inconvenientes.
Tema 4. CALIBRACIÓN: REGRESIÓN LINEAL UNIVARIANTE.
Introducción al calibrado. Tipos de calibrado. Calibración univariante y multivariante. Calibración por regresión lineal de mínimos cuadrados: establecimiento del modelo, validación del modelo (análisis de residuos: puntos discrepantes, comprobación del acoplamiento del modelo lineal a los puntos experimentales, límite inferior de validez del método), predicción (intervalo de confianza para la concentración de analito). Comparación de pendientes de dos rectas de calibrado. Errores sistemáticos en la calibración. Detección de errores debidos a la matriz- análisis de la covarianza (ANCOVA). Corrección de errores sistemáticos proporcionales: calibrado de adición de patrón. Introducción a la calibración multivariante.
Tema 5. CALIDAD EN EL LABORATORIO DE QUÍMICA ANALÍTICA.
Validación y ajuste a requerimientos. Tipos de validación. Propiedades y criterios de calidad de un procedimiento analítico. Verificación de la trazabilidad: materiales de referencia, métodos de referencia y estudios colaborativos. Estimación de la precisión intra e interlaboratorio. Evaluación interna de la calidad: muestras repetidas, muestras ciegas y muestras control. Procedimientos normalizados de trabajo. Evaluación externa de la calidad: ejercicios interlaboratorio. Buenas prácticas de laboratorio.
Tema 6. INTRODUCCIÓN A LOS MÉTODOS CINÉTICOS DE ANÁLISIS.
Métodos cinéticos y métodos termodinámicos. Características generales de los métodos cinéticos. Reacciones lentas y rápidas. Velocidad de reacción y modelos cinéticos. Factores que influyen en la velocidad de reacción. Clasificación de los métodos cinéticos: reacciones no catalizadas, reacciones catalizadas (enzimáticas y no enzimáticas). Procedimientos para la determinación de parámetros cinéticos: de respuesta directa, diferenciales e integrales. Campos de aplicación.
Tema 7. INSTRUMENTACIÓN.
Componentes básicos. Control de la temperatura. Procedimientos generales. Tipos de sistemas: abiertos y cerrados. Sistemas de detección: características. Detectores ópticos y electroquímicos. Adquisición y procesado de datos.
Terna 8. MÉTODOS CINÉTICOS NO CATALÍTICOS.
Determinación de un solo componente: métodos derivados basados en la velocidad inicial (de punto único, de dos puntos) y métodos integrales Determinación de componentes en mezclas: método de la extrapolación logarítmica, método de las ecuaciones proporcionales o de¡ punto doble y método de la pseudoconstante de velocidad. Tipos de reacciones y aplicaciones analíticas.
Tema 9. MÉTODOS CINÉTICOS CATALÍTICOS NO ENZIMÁTICOS.
Concepto de catalizador. Mecanismos de reacción y ecuaciones cinéticas. Métodos de determinación: Métodos diferenciales (tiempo constante y tiempo variable). Métodos integrales (tiempo prefijado y tiempo variable) y método de las tangentes. Efectos catalíticos modificados: activadores e inhibidores. Catálisis micelar. Volumetrías catalíticas. Aplicaciones.
Tenia 10. MÉTODOS CINÉTICOS CATALÍTICOS ENZIMÁTICOS.
Enzimas: tipos. Cinética de reacciones enzimáticas: ecuación de Michaelís-Menten. Factores que influyen en las reacciones enzimáticas. Tipos de métodos enzimáticos de análisis: a) de cambio total, equilibrio o punto final y b) cinéticos. Inhibidores y activadores enzimáticos. Aplicaciones analíticas: determinación de enzimas, determinación de substratos. Inmovilización de enzimas: métodos y aplicaciones (sensores).
Tema 11. FUNDAMENTOS DE LA AUTOMATIZACIÓN.
Introducción. Objetivos de la automatización. Definiciones: mecanismo, instrumento, aparato, automatización, sistemas automáticos y automatizados. Clasificación de los analizadores automáticos. Grados de automatízación en las etapas del proceso analítico. Ventajas e inconvenientes de la automatización. Campos de aplicación.
Tema 12. ANALIZADORES AUTOMÁTICOS DISCONTINUOS, CONTINUOS Y ROBOTIZADOS.
Analizadores automáticos discontinuos: el analizador centrífugo. Analizadores automáticos continuos: de flujo segmentado y no segmentado. Analizadores continuos de flujo segmentado: componentes esenciales y aplicaciones. Sistemas robotizados: componentes, claáficación, operaciones unitarias y aplicaciones. Introducción a los sensores químicos: principios generales, características y tipos. Sensores ópticos. Sensores electroquírnicos. Biosensores.
Terna 13. ANÁLISIS POR INYECCIÓN EN FLUJO (FIA).
Principios del análisis por inyección en flujo. Características del FIA: comparación con los métodos de flujo continuo segmentado. Componentes básicos: sistemas de propulsión, inyección, transporte y detección. Dispersión: factores que influyen. Fiagrama. Diferentes metodologías FIA: normal, inverso, de zonas emergentes, miniaturizado, en sistemas cerrados, técnicas en gradiente, métodos cinéticos. Asociación del FIA con técnicas de separación en el tratamiento de muestra: diálisis, difusión gaseosa, extracción líquido-líquido, cambio iónico, filtración, des" tilación. Aplicaciones del análisis por inyección en flujo.
Tema 14. ANÁLISIS DE TRAZAS.
Introducción: escalas de trabajo, definición y clasificación. Elementos traza. Importancia del análisis de trazas y campos de aplicación. Esquema general del análisis de trazas. Factores a considerar en la elección de una técnica analítica. Fuentes de error: por pérdidas y por contaminación. Control de la contaminación durante el análisis. Importancia del muestreo y conservación en el análisis de trazas. Material de laboratorio y precauciones de uso. Reactivos. Especiación: especies frecuentes orgánicas e inorgánicas.
Tema 15. ANÁLISIS DE TRAZAS INORGÁNICAS.
Metodología analítica general. Descomposición de la muestra: a) vía húmeda: sistemas abiertos y cerrados; b) combustión: sistemas abiertos y cerrados,- c) fusión. Errores sistemáticos en los métodos de descomposición. Técnicas separativas en el proceso de separación y preconcentración. Técnicas de enriquecinúento en análisis de aguas. Técnicas de enriquecimiento en análisis de gases. Técnicas de determínación mas frecuentes.
Tema 16. ANÁLISIS DE TRAZAS ORGÁNICAS,
Metodología analítica general. Preparación de muestra en análisis de trazas de compuestos orgánicos. Técnicas de separación y preconcentración en fase gaseosa: técnica de purga y trampa, espacio en cabeza, otras. Extracción con disolventes orgánicos: tipos. Evaporación. Extracción con fluidos supercríticos. Extracción en fase sólida: fundamentos, adsorbentes y procedimientos, Otras técnicas de separación y preconcentración. Purificación: clasificación y tipos de procedimientos. Derivación. Técnicas de determinación mas frecuentes.
Tema 17. ANÁLISIS APLICADO DE TRAZAS.
Análisis de trazas en materiales biológicos, clínicos, alimentos y aguas. Introducción al inmunoanálisis.