Disciplina

Área

Área Científica de Síntese, Estrutura Molecular e Análise Química > Análise Química e Ambiental

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Nível

A avaliação continua contará para 60% da avaliação final. A nota final da UC será a média ponderada correspondente a 40% do exame final, 40% do trabalho de campo e laboratório e 20% da apresentação final de trabalho de investigação. Em qualquer dos itens de avaliação, a nota minima para a aprovação é de 9.5 valores (em 20). O trabalho autónomo será particularmente encorajado dado que o trabalho de campo, laboratório e o trabalho final serão em parte desenvolvidos fora das horas contacto.

Tipo

Não Estruturante

Regime

Semestral

Carga Horária

1º Semestre

2.0 h/semana

2.0 h/semana

112.0 h/semestre

Objectivos

Com esta UC pretende-se que o aluno adquira as ferramentas necessárias para:1-Reconhecer o interesse da Análise Química Ambiental em termos de macro e microconstituintes e a influência da especiação em propriedades como a toxicidade e biodisponibilidade. 2- Compreender a importância do desenho experimental em análise ambiental, em particular a representatividade da amostra e quantificação da variável/fenómeno em observação 3-Definir as condições na operação de amostragem, nomeadamente na recolha e tratamento prévios a aplicar de acordo com a amostra/ tipo de análise assim como identificação dos erros cometidos. 4-Identificar se deve recorrer a Técnicas Separativas. 5-Escolher as técnicas analíticas em função da amostra/fim pretendido. 6-Determinar a concentração do elemento/composto na amostra e erro associado. 7-Elaborar o diagrama da análise química de resíduos e efluentes, o que deverá incluir a amostragem (recolha e tratamento). Aplicar os conhecimentos adquiridos a casos práticos.

Programa

1. Objectivo e interesse de uma Análise Ambiental. 2. Métodos para desenho experimental e probabilistico de um plano de amostragem para variáveis ambientais, as suas vantagens e desvantagens e, domínios de aplicação. 3. Recolha, conservação e tratamento de amostras. 4. Controlo analítico, 5. Concentração da amostra: métodos de calibração e erros associados. 6. Técnicas analíticas de separação: centrifugação, filtração, ultrafiltração, diálise, cromatografia. 7. Métodos de Análise Química Ambiental: (a) Métodos Cromatográficos: Cromatografia Gasosa (CG), Cromatografia Iónica, HPLC de partição. (b) Métodos Ópticos: Espectrofotometria de Absorção Molecular, Absorção Atómica (chama, camara de grafite, vapor a frio, gerador de hidretos)e Emissão Atómica(chama, ICP). (c) Métodos Electroquímicos: Potenciometria. Métodos hifenados (e. GC-MS). Aplicação a casos reais.

Metodologia de avaliação

A avaliação continua contará para 60% da avaliação final. A nota final da UC será a média ponderada correspondente a 40% do exame final, 40% do trabalho de campo e laboratório e 20% da apresentação final de trabalho de investigação. Em qualquer dos itens de avaliação, a nota minima para a aprovação é de 9.5 valores (em 20). O trabalho autónomo será particularmente encorajado dado que o trabalho de campo, laboratório e o trabalho final serão em parte desenvolvidos fora das horas contacto.

Pré-requisitos

É recomendável que os alunos que frequentam esta Unidade Curricular tenham frequentado previamente as UCs de Química e Química da Água.

Componente Laboratorial

Os alunos desenvolverão trabalho experimental referente à análise de parâmetros ambientais tendo em conta a legislação nacional. As aulas de laboratório serão divididas em duas fases: (1) trabalho de campo e processamento de amostras (2) análise laboratorial com vista à quantificação de poluentes nas amostras. No trabalho de campo, cada grupo de alunos recolhem uma amostra de água e de sedimento numa zona húmida da estuário do Tejo. Paralelamente serão medidos parâmetros fisico-químicos no campo. As amostras serão de seguida processadas em laboratório, num período de 8h. As restantes aulas laboratoriais serão destinadas à determinação de um contaminante metálico por absorção atómico e, os aniões da água por cromatografia iónica e potenciometria. No final serão elaborados relatórios que serão posteriormente discutidos com o docente.

Princípios Éticos

Todos os membros de um grupo são responsáveis pelo trabalho do grupo. Em qualquer avaliação todo o aluno deve divulgar qualquer ajuda recebida e fontes usadas. Numa avaliação oral, todo o aluno deverá ser capaz de apresentar e responder a perguntas sobre toda a avaliação.

Componente de Programação e Computação

Desenvolvimento de competências na utilização do software de utilização livre “Visual Sample Pan” (Pacific Northwest national Laboratory) e do ArcGIS. Utilização de processadores de texto, software de tratamento de dados e de preparação para apresentações orais. Com a utilização do software acima descrito, os alunos desenvolverão competências relacionados com trabtamento e anaálise de dados (btração, decomposição e depuração de informação) e da utilização de tratamento de imagem como suporte a decisões com base cietifica.

Componente de Competências Transversais

Esta UC irá desenvolver diversas competências transversais. Estimular a criatividade e a capacidade de resolução de problemas será particularmente desenvolvido com o aumento do peso relativo da componente laboratorial e o trabalho de grupo para a avaliação final. Outras competências serão trabalhadas, também através do trabalho de grupo, nomeadamente na preparação e implementação do trabalho de laboratório, pelo desenvolvimento de novas abordagens a problemas ambientais concretos e a consequente criação de novas estratégias que incluem não só a análise e resolução de problemas, mas também as capacidades de expressão oral e escrita. O contacto direto com metodologias de amostragem e análise química possibilitará aos alunos a aplicação direta dos conteúdos lecionados nas aulas TP. A aprendizagem ativa será particularmente aplicada dentro e fora da sala de aula. A percentagem da avaliação da UC referente a esta Componente será 10%.

Bibliografia

Principal

Métodos Instrumentais para Análise de Soluções

Gonçalves, M.L.S.

2001

4ª ed., Fundação Calouste Gulbenkian


Principles of Instrumental Analysis

Skoog, D.A.

1998

Saunders College pub., 5th


Quantitative Chemical Analysis

Harris, D.C.

2002

6th ed.


Métodos de Análise Química Ambiental e Processamento de Amostras

Canário J.

2019

Departamento de Engenharia Química, IST


Field Sample - Principles and Practices in Environmental Analysis

Conklin, A.R.

2004

6th Editon, Marcel Dekker


Pierre Gy’s Sampling Theory and Sampling Pratice. Heterogeneity, Sampling Correctness, and Statistical Process Control

Pierre Gy’s

N/A

CRC Press (2nd Edition), 488 páginas


EPA QA/G-5S, Guidance for choosing a sampling design for environmental data collection

N/A

2002

N/A