Ministerio de Cultura y Educación
Universidad Nacional de San Luis
Facultad de Química Bioquímica y Farmacia
Departamento: Quimica
Área: Qca Analitica
(Programa del año 2019)
(Programa en trámite de aprobación)
(Programa presentado el 11/04/2019 12:39:51)
I - Oferta Académica
Materia Carrera Plan Año Periodo
QUIMICA ANALITICA II LIC. EN BIOTECNOLOGÍA 7/17-CD 2019 1° cuatrimestre
II - Equipo Docente
Docente Función Cargo Dedicación
GONZALEZ, SILVIA PATRICIA Prof. Responsable P.Asoc Exc 40 Hs
FERNANDEZ, LILIANA PATRICIA Prof. Colaborador P.Tit. Exc 40 Hs
GUIÑEZ, MARIA EVANGELINA Responsable de Práctico JTP Simp 10 Hs
BONFIGLIOLI, TRISTAN ADOLFO Auxiliar de Laboratorio A.1ra Exc 40 Hs
III - Características del Curso
Credito Horario Semanal Tipificación Duración
Teórico/Práctico Teóricas Prácticas de Aula Práct. de lab/ camp/ Resid/ PIP, etc. Total B - Teoria con prácticas de aula y laboratorio Desde Hasta Cantidad de Semanas Cantidad en Horas
Periodo
5 Hs.  Hs.  Hs. 3 Hs. 8 Hs. 1º Cuatrimestre 13/03/2019 21/06/2019 15 120
IV - Fundamentación
Este curso de Química Analítica II se basa en los fundamentos de las distintas metodologías instrumentales de análisis utilizadas para la separación, identificación y cuantificación de un analito en una determinada muestra. Se pretende dar una visión amplia de las distintas técnicas estableciendo también las relaciones (similitudes y diferencias) que existen entre ellas. El contenido teórico y práctico es desarrollado con la suficiente profundidad para que el alumno de la Lic en Biotecnología cuente con los conocimientos necesarios para aplicar metodologías analíticas adecuadas en procesos biotecnológicos. Se pretende obtener un tratamiento comprensivo y coherente de los aspectos fundamentales y las aplicaciones prácticas de los métodos instrumentales que el alumno deberá abordar a lo largo de su carrera.
Es fundamental que el estudiante adquiera el conocimiento de los principios químicos involucrados en la medida, así como el criterio adecuado en la selección de la técnica más apropiada para la determinación del analito en estudio, asegurándose el suficiente conocimiento básico para llevar a cabo la experiencia.
V - Objetivos
- Conocer los principios básicos, características de funcionamiento y principales aplicaciones del análisis instrumental.
- Conocer e interpretar las propiedades analíticas que definen las características de interés de los métodos instrumentales.
- Conocer y manejar en el laboratorio la instrumentación analítica utilizada.
- Interpretar, explicar y expresar correctamente las experiencias desarrolladas en el laboratorio en base a los conocimientos teóricos adquiridos y a través de la consulta bibliográfica.
- Saber interpretar la calidad de los resultados.
- Lograr con la experiencia una apertura de criterios para seleccionar la técnica analítica que deberá emplear en ciertos casos.
VI - Contenidos
Bolilla 1
Los métodos instrumentales y su importancia en el análisis químico y biológico. Generalidades. Tipos de métodos instrumentales. Generadores de señales, detectores, dispositivos de lectura, circuitos auxiliares. Parámetros de calidad de las medidas instrumentales. Curvas de calibrado. Relación entre señal y ruido instrumental. Aumento de la relación señal y ruido. Evaluación estadística de datos analíticos.

PARTE A: Métodos físico-químicos de análisis


Bolilla 2
Propiedades de la radiación electromagnética. Propiedad ondulatoria. Interacción de la radiación con la materia. Absorciometría: teoría. Ley de Lambert-Beer. Desviación de la Ley de Beer. Errores. Aplicaciones. Espectrometría en UV-Visible. Instrumentación. Fuentes de error y precauciones operacionales. Aplicaciones en análisis químico y biológico.

Bolilla 3
Fluorescencia y fosforescencia molecular: teoría. Variables que afectan a la fluorescencia y a la fosforescencia. Medición de fluorescencia. Instrumentos. Fluorímetros y espectrofluorímetros. Aplicaciones.
Refractometría: Principios generales. Índice de refracción. Instrumentos. Aplicaciones.
Polarimetría: Principios generales. Refracción doble. Compuestos ópticamente activos. Variables que afectan la rotación óptica. Polarímetros. Aplicaciones.

Bolilla 4
Espectrometría de llama y Absorción Atómica: Introducción. Espectros de absorción y de emisión. Instrumentación: Fuentes de radiación, atomizadores con y sin llama, monocromadores, modulación de la señal, detector y sistemas de lectura y registro. Sensibilidad y límite de detección. Interferencias: clasificación y modos de eliminación. Modos de evaluación directo, agregado patrón y patrón interno. Aplicaciones analíticas.
Espectrometría de Emisión Óptica asociada al Plasma acoplado Inductivamente (ICP-AES). Introducción. Principios y mecanismos. Instrumentación. Aplicaciones.

Bolilla 5
Métodos Electroanáliticos. Definición de celda electroquímica. Celdas galvánicas y electrolíticas. Potenciales de celdas.Potencial estándar de electrodo. Ecuación de Nernst. Tipos de electrodos: Electrodos de referencia. Electrodos indicadores. Electrodos de membranas.
Métodos electroanalíticos. Clasificación: Potenciométricos: Potenciometrias directa. Titulaciones potenciométricas. Conductimetrías. Medidas de conductividad y titulaciones conductimetricas. Voltametrías: Polarografia.Aplicaciones

PARTE B: Técnicas Separativas


Bolilla 6
Importancia de las separaciones en el campo analítico. Generalidades. Extracción líquido-líquido: aspectos termodinámicos y cinéticos. Equilibrios de distribución: Volúmenes de las fases y Extracciones sucesivas. Relación de distribución. Influencia del pH en la extracción. Factor de recuperación y selectividad de la extracción. Extracción de quelatos metálicos y pares iónicos. Aplicaciones analíticas y biológicas.
Ultracentrifugación Ultracentrifugación analítica y preparativa. Aplicaciones de la ultracentrifugación preparativa para muestras biológicas. Ultracentrifugación diferencial. Obtención de fracciones subcelulares.

Bolilla 7
Cromatografía: definiciones y clasificación. Descripción general del proceso cromatográfico. Conceptos. Migración diferencial y ecuación de Van Deemter. Cromatografía líquida. Cromatografía Líquida de Alta Performance (HPLC). Instrumentación: Bomba, Inyectores, Columnas y Detectores. Modalidades de HPLC. Teoría. Mecanismos de retención de cromatografía de adsorción, con fases químicamente ligadas, de intercambio iónico, de filtración por geles. Cromatografía de gases: generalidades. Cromatografía gas-líquido. Instrumentación. Sistema de muestreo, columnas empaquetadas, capilares y tipos de fases estacionarias. Sistema de detección. Cromatografía en placa fina. Generalidades.
Análisis cualitativo y cuantitativo por cromatografía. Aplicaciones.

Bolilla 8
Electroforesis. Fundamentos teóricos. Modalidades.Electroforesis libre y sobre soporte.Electroforesis sobre soporte. Factores que influyen en la migración electroforética. Factores inherentes a las partículas. Factores inherentes al medio. Instrumentación. Procedimiento para realizar una electroforesis convencional sobre soporte. Aplicaciones
Electroforesis capilar. Fundamento. Características. Instrumentación: Tipo de detectores. Sistema de registro y análisis de señal: electroferograma. Introducción de la muestra. Principios de separación. Flujo Electroendosmótico. Flujo electroforético. Separación de analitos. Modos de operación. Modos electroforéticos: Electroforesis Capilar de zona y otros modos electroforéticos. Aplicaciones

Bolilla 9
Intercambio iónico: Introducción. Generalidades. Resinas cambiadoras. Propiedades generales. Capacidad. Cambiadores inorgánicos y orgánicos. Equilibrio del intercambio iónico. Coeficiente de selectividad. Cinética del intercambio iónico. Aplicaciones: purificación de disolventes y reactivos. Separación de interferencias. Concentración de vestigios.

PARTE C : Misceláneos


Bolilla 10
Métodos radioquímicos: Concepto e importancia. Procesos de desintegración radiactiva. Instrumentación. Detectores de radiación. Análisis de activación de neutrones. Métodos de dilución isotópica. Principios. Aplicaciones.

Bolilla 11
Métodos automatizados de análisis. Generalidades del instrumental automático y de la automatización. Análisis por inyección en flujo. Sistemas automáticos discontinuos. Separaciones contínuas no-cromatográficas. Sistema líquido-líquido: Diálisis. Aplicaciones.

Bolilla 12
Inmunoanálisis. Introducción. Antígenos y anticuerpos. Diseño del ensayo. Clasificación. Separación de fracciones. Radioinmunoanálisis. Fluoroinmunoanálisis. Enzimoinmunoanálisis. Otras técnicas de inmunoanálisis. Aplicaciones

VII - Plan de Trabajos Prácticos
TRABAJOS PRACTICOS DE LABORATORIO

1)-Absorciometría espectrofotométrica I: Trazado de la curva espectral
2)-Absorciometría espectrofotométrica II: Trazado de la curva de calibración. Aplicaciones.
3)-Fluorescencia molecular. Trazado de espectros de excitación y de emisión. Trazado de la curva de calibración. Aplicaciones.
4)-Absorción atómica: Determinación de iones metálicos en muestras de interés.
5)-Espectrometría de llama: Determinación de sodio y potasio en muestras biológicas.
6)-Potenciometría. Potenciometría directa: medida de pH. Titulación Potenciométrica. Aplicaciones.
7)-Cromatografía líquida de alta performance: Aplicaciones analíticas.
8)-Electroforesis. Aplicaciones analíticas.

Prácticos de Aula
Problemas de aplicación de cada una de las temáticas desarrolladas.

NORMAS GENERALES DE HIGIENE Y SEGURIDAD
Usar guardapolvo con puños, entallados y a la altura de la rodilla, de preferencia de algodón.
Usar protección para los ojos tales como lentes de seguridad, guantes apropiados
No se permitirá la entrada al laboratorio con: faldas, pantalones cortos, medias de nylon, zapatos abiertos y cabello largo suelto.
No comer, beber, ni fumar en los lugares de trabajo.
Mantener las mesas siempre limpias y libres de materiales extraños (traer repasador).
Colocar materiales peligrosos alejados de los bordes de las mesas.
Arrojar material roto sólo en recipientes destinados a tal fin.
Limpiar inmediatamente cualquier derrame de producto químico.
Mantener sin obstáculo las zonas de circulación y de acceso a las salidas y equipos de emergencia.
Informar en forma inmediata cualquier incidente al responsable de laboratorio.
Antes de retirarse del laboratorio deben lavarse las manos.

NORMAS PARTICULARES
Para tomar material caliente usar guantes y pinzas de tamaño y material adecuados.
Colocar los residuos, remanentes de muestras, etc. en recipientes especialmente destinados para tal fin.
Rotular los recipientes, aunque sólo se utilicen en forma temporal.
No pipetear con la boca ácidos, álcalis o productos corrosivos o tóxicos

MANEJO DE SOLVENTES, ACIDOS Y BASES FUERTES
Abrir las botellas con cuidado y de ser posible, dentro de una campana.
Los ácidos y bases fuertes deben almacenarse en envases de vidrio perfectamente tapados y rotulados, lejos de los bordes desde donde puedan caer.
No apoyar las pipetas usadas en las mesas.
No exponer los recipientes al calor.
Trabajar siempre con guantes y protección visual.
Para la dilución de ácidos añadir lentamente el ácido al agua contenida en el matraz, agitando constantemente y enfriando si es necesario.
Antes de verter ácido en un envase, asegurarse de que no esté dañado.
Si se manejan grandes cantidades de ácidos tener a mano bicarbonato de sodio.
Si le cae por accidente sobre piel un solvente, ácido o álcali, inmediatamente lávese con abundante agua y busque atención.

VIII - Regimen de Aprobación
La asignatura se desarrolla con clases teóricas, trabajos prácticos de laboratorio y trabajos prácticos de aula.

Sistemas y criterios de evaluación

Regularidad de la Asignatura
Para obtener la regularidad de la asignatura se deberá aprobar el 100% de las prácticas de laboratorio y los parciales.
-Las clases prácticas de laboratorio serán evaluadas mediante un cuestionario escrito y una evaluación continua, en la que se dará especial importancia a los resultados obtenidos, así como a la elaboración de un informe escrito, incluyendo una breve introducción,objetivos, resultados y conclusiones.
- Se realizarán tres exámenes parciales con las temáticas desarrolladas en los prácticos de laboratorio y de aula, contando con dos instancias de recuperación por cada parcial (ORDENANZA CS. 32/14).
La asignatura se apoya sobre una serie de fundamentos previos, conceptos fisicoquímicos y detalles tanto de los elementos constitutivos de los instrumentos como de su funcionamiento que hace imprescindible una actitud muy activa por parte del alumno. Por ello la asistencia regular a las clases teóricas como otras actividades es extremadamente importante.

Aprobación de la Asignatura
Por Promoción
Los alumnos en condiciones de promocionar la asignatura deberán:
Asistir a las clases teóricas obligatorias entre el 100-80 %. Deberán aprobar al menos dos de los tres parciales regulares en primera instancia.
Deberán aprobar 2 parciales de promoción integradores de teoría teniendo la posibilidad de una recuperación.

Por examen final
Los alumnos regulares serán evaluados mediante un examen final de modalidad oral, logrando la aprobación de la asignatura con una calificación mínima cuantitativa de cuatro (4) puntos (Art.31 Ord 13/03 CS). Esta evaluación permitirá apreciar de manera completa el dominio alcanzado por el alumno sobre la totalidad de los contenidos del curso y las competencias necesarias para su futuro desempeño profesional.

Dadas las características del curso y considerando que la realización de la parte experimental resulta esencial para la formación de los alumnos, se podrá rendir en condición de alumno libre si el alumno realiza y aprueba los trabajos prácticos de laboratorios y problemas que el Profesor Responsable estime conveniente
IX - Bibliografía Básica
[1] D. Skoog, A. Douglas, F. Holler,F. James, Crouch, Principio del Análisis Instrumental 6ª Ed. Cencage Learning, 2011.
[2] D. Skoog y J. Leary, “Análisis instrumental”, Mac Graw Hill, 1996.
[3] Skoog, Douglas A. , Holler, F. James, Nieman, Timothy A., Martín Gómez, María del Carmen, Principios de análisis instrumental, 5ª ed. McGraw-Hill , 2003
[4] Skoog, Douglas A., Soller, F. James, Crouch, Stanley R Principles of instrumental analysis 6ª ed. Thomson Brooks-Cole, 2007.
[5] Satinder Ahuja, Neil Jespersen, Modern Instrumental Analysis, 47, ed.Elsevier, 2006.
[6] Guía de estudio de la Asignatura. Versión 2018.
X - Bibliografia Complementaria
[1] H. Seiler, A. Sigel, H. Sigel Eds., “Handbook on Metals in Clinical and Analytical Chemistry”, Marcel Dekker, Inc.,1994.
[2] R. Kellner, J. M. Mermet, M. Otto, H. M. Widmer Eds., “Analytical Chemistry”, Wiley VCH, 1998.
[3] Publicaciones periódicas de Química Analítica.
XI - Resumen de Objetivos
- Conocer los principios básicos, características de funcionamiento y principales aplicaciones del análisis instrumental.
- Saber interpretar la calidad de los resultados.
- Adquirir criterio para seleccionar la técnica analítica que deberá emplear en cada caso.
XII - Resumen del Programa
1)- Los Métodos Instrumentales. Generalidades.
2)-Propiedades de la radiación electromagnética. Interacción de la radiación con la materia. Absorciometría. Espectrometría en UV-Visible. Instrumentación. Aplicaciones.
3)- Fluorescencia y fosforescencia molecular: teoría. Instrumentos. Fluorímetros y espectrofluorímetros. Aplicaciones. Refractometría. Instrumentos. Aplicaciones. Polarimetría. Principios generales. Polarímetros. Aplicaciones.
4)- Espectrometría de Llama, Absorción Atómica, ICP. Instrumentación. Sensibilidad y límite de detección. Interferencias. Aplicaciones.
5)- Métodos electroquímicos de análisis: Concepto e importancia. Celdas electroquímicas. Potenciometría. Conductimetría. Voltametría. Instrumentación. .Aplicaciones
6)- Separaciones Cuantitativas. Generalidades Extracción. Extracción de quelatos. Concepto. Importancia. Aplicaciones. Ultracentrifugación. Aplicaciones.
7)- Cromatografía. Generalidades. Distintos tipos. Aplicaciones. Cromatografía gas-líquido. Teoría. Aplicaciones. Cromatografía de Afinidad. Concepto. Aplicaciones. Cromatografía: definiciones y clasificación. Cromatografía Líquida de Alta Performance (HPLC). Instrumentación. Aplicaciones Cromatografía gas-líquido. Instrumentación.Aplicaciones. Cromatografía en placa fina. Generalidades. Análisis cualitativo y cuantitativo por cromatografía. Aplicaciones.
8)- Electroforesis: . Aplicaciones. Electroforesis Capilar.Instrumentación y Aplicaciones.
9)- Intercambio iónico. Generalidades. Tipos de intercambiadores. Aplicaciones.
10)- Métodos radioquímicos. Generalidades. Equipamiento. Técnicas de evaluación. Aplicaciones.
11)- Métodos Automatizados de Análisis: Generalidades. Análisis por inyección en flujo. Separaciones contínuas no-cromatográficas. Aplicaciones.
12)- Inmunoanálisis. Radioinmunoanálisis. Fluoroinmunoanálisis. Enzimoinmunoanálisis.
XIII - Imprevistos
En general se pueden desarrollar sin inconvenientes los distintos tópicos contenidos en el programa.Como imprevisto podemos mencionar algún desperfecto de un equipo en particular.