Guia en format PDF
Logo

Monitoratge Industrial i Ambiental

Codi: 102498
Crèdits: 6
2026/2027
Titulació Tipus Curs
Química OP 4

Professor/a de contacte

Nom :
Julián Alonso Chamarro
Correu electrònic :
julian.alonso@uab.cat

Equip docent

Antonio Calvo Lopez

Idiomes dels grups

Podeu consultar aquesta informació al final del document.

Prerequisits

No hi ha

Objectius

L'assignatura pretén complementar i ampliar els coneixements bàsics dels alumnes a l'àmbit de la Química Analítica, com a ciència generadora d'informació química de qualitat (qualitativa i quantitativa) per a la resolució de problemes de monitorització industrial i mediambiental. Aquesta informació ha d'incorporar juntament amb la dada numèrica relativa a la composició, el vector temporal i espacial que caracteritza la informació relativa a sistemes dinàmics en evolució.
Amb aquest objectiu es donarà especial importància a tot allò relacionat amb la simplificació del procediment analític mitjançant aproximacions basades en l'automatització i la interconnexió de les diferents etapes que el componen, la reducció i integració d'aquestes mitjançant millores de la selectivitat de les mesures o del seu posterior tractament quimiomètric i la miniaturització de la instrumentació per facilitar-ne la utilització fora de l'entorn dels laboratoris convencionals.
Els coneixements adquirits en aquesta assignatura són fonamentals per comprendre la importància dels mètodes instrumentals d'anàlisi per a l'adquisició d'informació analítica rellevant per a una gestió i explotació racional dels recursos naturals que en permeti la preservació i el manteniment, limitant l'impacte d'activitats antropogèniques als ecosistemes.
 
Així mateix, es mostra com els mètodes instrumentals d'anàlisi són també una eina bàsica per a l'optimització dels processos industrials de producció i la reducció del seu impacte mediambiental, millorant la qualitat dels productes obtinguts, minimitzant tant el consum de matèries primeres com lageneració de residus.
En aquesta assignatura es visualitzarà també la importància del coneixement multidisciplinari per a la resolució de problemes mediambientals i industrials complexos. El disseny d'eines analítiques capaces de subministrar informació in situ en temps real exigirà comprendre i abordar l'aprenentatge de matèries d'altres àrees de coneixement, tot mostrant el caràcter eminentment multidisciplinari de la matèria Química Analítica.
Els objectius d'aquesta assignatura són:
1. Descriure i aprofundir els fonaments i la instrumentació associada a les principals tècniques instrumentals d'anàlisi.
2. Descriure i aprofundir en les diferents metodologies analítiques aplicables per obtenir informació en temps real en camp.
3. Aplicar els coneixements adquirits a la resolució de problemes de monitorització de processos tant mediambientals (control de processos naturals i de contaminació per activitats antropogèniques) com industrials (optimització de la producció i minimització de l'impacte ambiental).

Resultats d'aprenentatge

  1. Comunicar-se oralment i per escrit en la llengua pròpia.
  2. Gestionar l'organització i la planificació de tasques.
  3. Resoldre problemes i prendre decisions.
  4. Obtenir informació, incloent-hi la utilització de mitjans telemàtics.
  5. Gestionar, analitzar i sintetitzar informació.
  6. Utilitzar la informàtica per al tractament i presentació d'informació.
  7. Tenir destresa per al càlcul numèric.
  8. Treballar en equip i cuidar les relacions interpersonals de treball.
  9. Raonar de forma crítica.
  10. Mantenir un compromís ètic.
  11. Aprendre de manera autònoma.
  12. Adaptar-se a noves situacions.
  13. Proposar idees i solucions creatives.
  14. Liderar i coordinar grups de treball.
  15. Mostrar sensibilitat en qüestions mediambientals.
  16. Definir les funcions de l'anàlisi química en el desenvolupament sostenible, tant en el nivell industrial com mediambiental.
  17. Identificar les demandes actuals d'informació en l'àmbit industrial i mediambiental, i les noves tendències en l'anàlisi química per tal d'aportar solucions en la millora dels processos.
  18. Diferenciar les diverses etapes del procés analític com a element clau per a l'obtenció d'informació.
  19. Reconèixer els fonaments de les principals tècniques instrumentals d'anàlisi en l'àmbit industrial i mediambiental, per tal de seleccionar adequadament la més idònia en cada cas.
  20. Definir els conceptes d'integració i automatització del procediment analític com a eines per a la seva simplificació i avaluar críticament les característiques dels diferents tipus de sistemes automàtics d'anàlisi.
  21. Descriure el concepte de sensor com a eina per a la integració del procediment analític, així com els principis bàsics de transducció i reconeixement selectiu.
  22. Reconèixer la importància de la miniaturització de la instrumentació analítica en el desenvolupament de metodologies analítiques que aportin informació dotada amb el vector espaciotemporal.
  23. Discriminar entre mètodes analítics qualitatius (screening) i quantitatius.
  24. Reconèixer els fonaments químics que permeten interpretar els processos que tenen lloc en el medi natural.
  25. Identificar els principals agents químics contaminants, conèixer-ne les fonts d'emissió, i la distribució i interacció amb el medi natural.
  26. Reconèixer les diferents etapes necessàries en la resolució d'un procés analític, per a l'obtenció de la informació.
  27. Seleccionar la metodologia d'integració/automatització del procediment analític, adequada en cada cas.
  28. Avaluar críticament les metodologies analítiques utilitzades en el control de processos industrials i mediambientals, així com la seva aplicabilitat en funció del tipus d'informació que es desitja obtenir, de la mostra per analitzar i dels mitjans disponibles.
  29. Reconèixer les característiques diferencials dels analitzadors de procés i relacionar-les amb els problemes derivats de la interfase analitzador-procés.
  30. Planificar l'estratègia a seguir en la resolució d'un problema analític relacionat amb la indústria i el control mediambiental, incorporant-hi el vector temporal i espacial a la informació.
  31. Distingir els problemes associats als diferents tipus de matrius de mostra i analits en l'àmbit industrial i mediambiental (medi hídric, atmosfèric, terres).
  32. Resoldre exemples de seguiment de control amb eines numèriques i gràfiques.
  33. Avaluar i interpretar les dades i la informació química obtinguda mitjançant el monitoratge industrial i mediambiental.
  34. Aplicar la informació analítica obtinguda en l'optimització dels processos industrials per millorar la seva competitivitat i reduir-ne l'impacte sobre el medi ambient.
  35. Avaluar els resultats del procés d'un monitoratge mediambiental com a eina per controlar l'evolució de l'ecosistema i permetre així una gestió eficaç dels recursos naturals.
  36. Utilitzar la terminologia anglesa usual en la química industrial, l'electroquímica i la corrosió, la química ambiental, la química verda, la gestió de la qualitat, els sistemes de monitoratge, i l'economia i gestió empresarial.
  37. Resumir un article redactat en anglès en un temps raonable.

Continguts

INTRODUCCIÓ


1. La Química Analítica i el Control de Processos Mediambientals i Industrials. El Procés Analític Total. Monitorització: extracció d'informació de processos en evolució. Vector espacial i Vector temporal. Noves tendències i reptes de la Química Analítica Industrial i Mediambiental.



INSTRUMENTACIÓ


2. El Procediment Analític. Instrumentació associada a les diferents etapes. Mostreig. Operacions unitàries del pretractament de mostra. Conceptes fonamentals de les tècniques instrumentals de mesura. Adquisició i Processament dels Senyals.


3. Simplificació del procediment analític. Avaluació de les diferents aproximacions metodològiques utilitzades per simplificar cada operació unitària del procediment. Automatització vs Integració d'etapes.


4. Automatització global del Procediment Analític. Classificació dels Mètodes automàtics. Analitzadors robotitzats. Principis bàsics i aplicacions. Analitzadors automàtics discrets. Principis bàsics i aplicacions.


5. Automatització global del Procediment Analític mitjançant Analitzadors de Flux Continu. Principis i aplicacions.


6. Integració del Procediment Analític. Concepte de sensor. Tipus de Sensors. Sensors òptics. Sensors electroquímics. Biosensors. Sensors de gasos.


7. Miniaturització de la instrumentació analítica. Fenòmens preponderants a escala micro. Tecnologies de fabricació. Microsistemes analítics integrats. Monitorització continua in-situ de paràmetres industrials i mediambientals.


8. Mètodes de cribratge (screening). Aspectes qualitatius vs quantitatius dels problemes en anàlisi industrial i mediambiental. Mètodes d'índex total i de resposta binària. Paràmetres Indicadors de qualitat mediambiental.


9. Monitorització Remota. Desenvolupament conceptual. Sistemes Geogràfics d'Informació (GIS). Sistemes de Posicionament Global (GPS). Plataformes d'Observació. Instrumentació analítica associada. Aplicacions.



APLICACIONS


10. Monitorització de recursos hídrics. Tipus de contaminació. Tipus de monitorització. Mostreig. Monitorització discreta i contínua: Paràmetres físics, químics i biològics. Instrumentació Analítica. Xarxes de control de la qualitat de l'aigua.


11. Monitorització atmosfèrica. Tipus i característiques dels poluents atmosfèrics. Presa de mostres. Tècniques de monitorització i instrumentació associada. Xarxes de control manual i automàtic de la qualitat atmosfèrica.


12. Contaminació de sòls. Mostreig i representativitat. Especiació. Extracció seqüencial. Tècniques instrumentals de mesura in-situ. Perforador Cònic.


13. Control industrial de processos. Casos d'estudi a la indústria agroalimentària, farmacèutica, petroquímica, minera, etc.

Activitats formatives i Metodologia

Títol Hores ECTS Resultats d'aprenentatge
Classes teòriques i seminaris 34 1,36 9, 10, 11, 12, 15, 16, 17, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 34, 35
Practiques de Laboratori 12 0,48 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36
Estudi 56 2,24 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37
Preparació de Seminaris 28 1,12 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 33, 34, 35, 36, 37
Tutories 10 0,4 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 35, 36, 37
Laboratori Experimental de Camp 4 0,16 4, 5, 8, 9, 10, 11, 15, 23, 24, 30, 31, 32, 33, 34, 35

Classes de teoria, seminaris i pràctiques de laboratori / sortides de camp

Es combinarà el model expositiu (lliçó magistral), amb suport audiovisual, i activitats formatives que es podran fer en grup o individualment.

A les classes teòriques, el professor oferirà una visió global dels temes tractats i incidirà en aquells conceptes clau que ajudin a l'alumne a comprendre i adquirir els coneixements bàsics propis de l'assignatura, responent als eventuals dubtes o qüestions que es plantegin.

Per afavorir l'assoliment dels objectius d'aprenentatge plantejats s'introduiran activitats formatives encaminades a afavorir l'aprenentatge cooperatiu i la participació dels estudiants. Per a lestudi individual i la preparació dels temes en profunditat, s'indicarà una bibliografia bàsica i complementària.

Les activitats estan concebudes per adquirir les competències específiques, així com per desenvolupar les competències transversals.

Al final del quadrimestre s'elaboraran també diferents seminaris sobre aplicacions seleccionades a l'àmbit del monitoratge industrial i ambiental. Amb aquests seminaris es pretén aprofundir sobre aspectes tractats a les classes de teoria. Els treballs seran elaborats per un grup classe o per grups més petits i s'exposaran de forma oral per discutir-los i avaluar-los entre parells.

Es realitzaran Pràctiques Experimentals de Laboratori dirigides a fer que l'alumne abordi la resolució de problemes analítics reals previ disseny, construcció i avaluació de la instrumentació analítica necessària per obtenir la informació. Es pretén que l'alumne identifiqui els problemes bàsics i els resolgui utilitzant els coneixements adquirits a l'assignatura.

Es realitzaran també Pràctiques Experimentals de Camp pervisualitzar la importància dels sistemes de monitorització ambiental i industrial en el control i minimització de l'impacte de les activitats antropogèniques al medi natural.


Ús de la IA

Per a aquesta assignatura, es permet utilitzar tecnologies d'Intel·ligència Artificial (IA) exclusivament en tasques de suport, com ara la cerca bibliogràfica o d'informació, la correcció de textos o les traduccions. L'estudiant haurà d'identificar clarament quines parts han estat generades amb aquesta tecnologia, especificar les eines utilitzades i incloure una reflexió crítica sobre com han influït en el procés i el resultat final de l'activitat. La no transparència de l'ús de la IA en aquesta activitat avaluable es considera manca d'honestedat acadèmica i pot comportar una penalització parcial o total a la nota de l'activitat, o sancions majors en casos de gravetat

Nota: es reservaran 15 minuts d'una classe, dins del calendari establert pel centre/titulació, perquè l'alumnat completi les enquestes d'avaluació de l'actuació del professorat i d'avaluació de l'assignatura.

Avaluació

Activitats d'avaluació continuada

Títol Pes Hores ECTS Resultats d'aprenentatge
Activitats Formatives i Seminaris 40 2 0,08 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37
Examen Final 45 2 0,08 1, 3, 5, 9, 10, 11, 12, 13, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35
Practiques Laboratori 15 2 0,08 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 9, 10, 11, 12, 13, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37

Avaluació Continuada

Les competències d'aquesta assignatura seran avaluades mitjançant:

A) Un control de tota la matèria (individual)) que té un pes del 45% de la nota final.

B) Una avaluació del treball desenvolupat a les pràctiques de laboratori (en grup) amb un pes del 15% de la nota final.

C) Activitats cooperatives i col·laboratives (en grup) i individuals realitzades dins i fora de l'aula. Tindran un pes del 40% a la nota final.

El control de tota la matèria podrà tenir format escrit o oral dacord amb levolució del procés d´adquisició de coneixements i la disponibilitat temporal

Es considerarà un \"no presentat\" a l'assignatura si l'alumne no es presenta a les pràctiques de laboratori ni al control de tota la matèria, independentment de si ha fet, o no, les activitats cooperatives i/o col·laboratives.

Per participar en la recuperació, l'alumnat ha d'haver estat prèviament avaluat en un conjunt d'activitats el pes de les quals equivalgui a un mínim de dues terceres parts de la qualificació total de l'assignatura.

Per aprovar l'assignatura es demana un mínim de 5 punts (sobre 10) a la mitjana de les diferents activitats objecte d'avaluació.

Es considerarà que l'alumne és no avaluable quan les activitats realitzades no siguin equivalents al 50% de les que són avaluades per obtenir la qualificació total de l'assignatura.


Avaluació Unica

L'alumnat que s'hagi acollit a la modalitat d'avaluació única haurà de realitzar una prova final que consistirà en un examen de tot el temari de l'assignatura. Aquesta prova es realitzarà el dia que els estudiants de l'avaluació continuada fan l'examen de control de tota la matèria.

La prova final podrà tenir format escrit o oral dacord amb la disponibilitat temporal.

La qualificació de l'estudiant serà:

Nota de l'assignatura = (Nota de prova final · 85% + Nota de laboratori · 15%)/100.

Si la nota final no arriba a 5, l'estudiant té una altra oportunitat de superar l'assignatura mitjançant l'examen de recuperació que se celebrarà a la data que fixi la coordinació de la titulació. En aquesta prova es podrà recuperar el 85% de la nota corresponent a la part de teoria.

La part de pràctiques no és recuperable.

Es considerarà que l'alumne és no avaluable seguint el mateix criteri que en l'avaluació continuada.


La realització de qualsevol irregularitat en un acte d’avaluació (frau acadèmic, plagi o ús indegut de la IA, tret que aquest ús estigui autoritzat expressament a la guia docent), que pugui conduir a una variació significativa de la qualificació, suposa que aquest acte es qualificarà amb un 0. En cas que la guia docent prevegi que per superar l’assignatura sigui requisit imprescindible haver obtingut una nota mínima en aquest acte d’avaluació o que es produeixin diverses irregularitats en els actes d’avaluació d’una mateixa assignatura, la qualificació final d’aquesta assignatura és 0. Al marge d’això, es podrà instruir un procés disciplinari a l’estudiant que incorri en alguna d’aquestes irregularitats.

Bibliografia

1. Gary D. Christian, Purnendu K. Dasgupta, Kevin A. Schug. Analytical Chemistry. Seventh edition. 2013. John Wiley & Sons. ISBN: 9780470887578

2. Skoog, Douglas A., F. James Holler y Stanley R. Crouch. Principios de análisis instrumental. Sexta edición. 2008. Cengage Learning Editores. ISBN-13: 978-607-481-390-6

3. Frame, Eileen M. Skelly; Frame, George M.; Robinson, James W. Undergraduate Instrumental Analysis. Seventh edition. 2014. CRC Press. ISBN: 9781420061352

4. F. McLennan, B. Kowalski. Process Analytical Chemistry. 1995. Springer Science+Business Media Dordrecht. ISBN: 978-94-010-4262-8

5. T.R. Crompton. Analysis of Seawater. A Guide for the Analytical and Environmental Chemist. 2006 . Springer. ISBN-10 3-540-26762-X 123

6. Karl Heinz Koch. Process Analytical Chemistry. 1999. Springer-Verlag. ISBN 978-3-642-08468-3

7. Jacek Namiesnik & Piotr Szefer. Analytical measurements in aquatic environments. 2010. CRC Press Taylor & Francis Group. ISBN 978-1-4200-8268-5.

8. Roger N. Reeve. Introduction to Environmental Analysis. 2002. John Wiley & Sons, ISBN: 9780471492955

9. J. Buffle, G. Horvai, In Situ Monitoring of Aquatic Systems. 2000. Wiley. ISBN: 9780471489795

10.www.epa.gov

11. Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. E.W. Rice, R.B. Baird, A.D. Eaton. Editorial: American Public Health Association; 23rd Revised edition. 2017. ISBN-10 : 087553287X.

12. Groundwater Monitoring. Anne Marie Fouillac; Rob Ward; Philippe Quevauviller; Johannes Grath. John Wiley & Sons Incorporated. 2009. ISBN: 978-0-470-77809-8.

13. Marine Chemical Monitoring: Policías, Techniques and Metrological Principles. Philippe Quevauviller , Grayson, S. John Wiley & Sons. 2016. ISBN: 978-1-848-21740-9.

Programari

Microsoft Office

Acrobat Reader

Grups i idiomes de l'assignatura

La informació proporcionada és provisional fins al 30 de novembre. A partir d'aquesta data, podreu consultar l'idioma de cada grup a través d'aquest enllaç. Per accedir a la informació, caldrà introduir el CODI de l'assignatura

Tipus de docència Grup Idioma Semestre Torn
(TE) Teoria 1 Espanyol segon quadrimestre matí-mixt
(PLAB) Pràctiques de laboratori 1 Espanyol segon quadrimestre matí-mixt
(PCAM) Pràctiques de camp 1 Espanyol segon quadrimestre matí-mixt
(PLABs) Suport a les pràctiques de laboratori 1 Espanyol segon quadrimestre matí-mixt