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Academic Year/course: 2018/19

435 - Bachelor's Degree in Chemical Engineering

29939 - Instrumental Analysis for Quality Control in the Industry


Syllabus Information

Academic Year:
2018/19
Subject:
29939 - Instrumental Analysis for Quality Control in the Industry
Faculty / School:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Degree:
435 - Bachelor's Degree in Chemical Engineering
ECTS:
6.0
Year:
4
Semester:
Second semester
Subject Type:
Optional
Module:
---

1.1. Aims of the course

The course’s aim is that student interprets the fundamental concepts of:

  • Quality control in chemical plants: analytical process and process analysers as a basis for quality assurance.
  • Management Systems Quality. Manuals, standards and procedures.
  • Characterization of solid particles.

Therefore, it provides key insights for the development of their future professional activity.

1.2. Context and importance of this course in the degree

The course “Instrumental analysis for quality control in the industry (29939)” belongs to module of “elective training” and is located in the second semester of the senior year. This subject is taught when the student already has basic knowledge of chemical analysis and statistics.

1.3. Recommendations to take this course

Highly recommended to have studied the subject Chemistry II (29909): «Ampliación de química I».

Class attendance, continued study and day-to-day work are essential for the student to reach successfully the proposed learning. Students should note they have availability of professor advice and group tutorial for academic counselling.

2.1. Competences

To pass this course, students will be more competent to...

 

Generic skills

  • C03 - Ability to combine basic knowledge and the more engineering specialized to generate innovative and competitive proposals for professional activity.
  • C04 - Ability to solve problems and make decisions with initiative, creativity and critical thinking.
  • C05 - Ability to apply the Information and Communications Technologies to engineering.
  • C06 - Ability to communicate and transmit knowledge, skills and abilities in Spanish.
  • C11 - Ability to improving learning, as well as to develop independent learning strategies.

Specific skills

  • C39 - Ability to design and operation of chemistry industry facilities.

2.2. Learning goals

  • Be able to plan and implement a Quality Management System.
  • Acquire basic skills for implementation and evaluation of quality of analytical methods and their application to industrial process control.
  • Be able to properly apply the theoretical concepts in the development of chemical processes in the laboratory.
  • Be able to characterize solids.
  • Be able to differentiate and select the most suitable chemical analyser for a studied chemical processes.

2.3. Importance of learning goals

Learning outcomes of this course are essential for successfully future of the student professional activity. The chemical engineering plays a key role in the design, maintenance, evaluation, optimization, simulation, planning, construction and operation of plants in the process industry, which is related to the production of compounds and products whose production requires sophisticated chemical-physical matter transformations. All these tasks are difficult to carry out without a basic knowledge of both, quality systems that ensure the proper functioning of the different steps, and the instrumental resources that allow to control from raw material to finished product.

3.1. Assessment tasks (description of tasks, marking system and assessment criteria)

Option 1:

Continuous assessment that will include the validation of student work from the two viewpoints: theory and practice. To do that, it will be held:

  • Theory exam. Will represent 25% of the course’s grade and is based on the response to open-ended questions and objective tests (test type). This examination will take place at the semester's end in the dates fixed in the examination timetable drawn up by the centre. The maximum duration will be of three hours.
  • Continuous monitoring of the laboratory work: It will mean 35% of the course’s grade and is based on the observation of individual work in the laboratory, including terms as practice preparation, aptitude, attitude, punctuality...
  • Evaluation reports: It will mean 40% of the course’s grade. Experimental and calculated results during work on the practical sessions will be evaluated, as well as the various presentations (individual and group ones) performed by students.

Option 2:

Students, who do not wish to carry out the evaluation according to option 1, may choose to fulfil the final exam (100% of the final mark) that includes both theoretical and practical part described in option 1. This test will place on the dates indicated in the examination timetable drawn up by the centre and will have a maximum duration of 3 hours.

4.1. Methodological overview

The learning process will take place simultaneously at two levels: classroom lectures (supported by the new information and communications technologies) and practical work, with a gradually increasing of student implication.

In the classroom it will be developed the theoretical bases that make up the subject and will solve some model cases.

The practical classes will be an effective complement to the lectures, allowing verify topic's comprehension and, in turn, it helps to develop in students a point of view more engineering; furthermore, sessions will be held both in pairs (2 students) as individual, where students must solve cases proposed by the professor and agreed by all students.

4.2. Learning tasks

  • Lectures (15 hours). Theoretical concepts about course's issues will be exposed and will be solved model cases proposed on the blackboard.
  • Practical classes (45 hours). Learned theoretical knowledge will be applied to real cases of industry.
  • Individual study (87 hours, personal work). Student individual study, continuously throughout the semester, is recommended.
  • Final evaluation (3 hours). A global test, where the theoretical and practical knowledge gained by the student will be assessed.

4.3. Syllabus

The theory agenda is as follows:

  • Item 1. Introduction and characterization of solids (1 h)
  • Item 2. Quality Management System: manuals, standards and procedures (2 h)
  • Item 3. Electrical methods for quality control: ion-selective electrodes (1 h)
  • Item 4. Optical methods for quality control: molecular and atomic spectrophotometry (5 h)
  • Item 5. Chromatographic methods for quality control: liquid and gas chromatography (5 h)
  • Item 6. Automatic systems for quality control (1 h)

 

For practical sessions, the following are proposed:

  • Session 1. Finding information: Internet search engines. ISO and UNE Standards (4 h)
  • Session 2. Computer tools for quality control: Chemometrics (4 h)
  • Session 3. Development of analytical procedures (4 h)
  • Session 4. Individual presentation and procedures choice to develop at the laboratory (3 h)
  • Session 5. Physical and chemical characterization of solids (4 h)
  • Session 6. Quality control in the oil industry (4 h)
  • Session 7. Quality control in the metallurgical industry (4 h)
  • Session 8. Quality control in the food industry (4 h)
  • Session 9. Quality control in the pharmaceutical industry (4 h)
  • Session 10. Quality control and analysis of pollutants (4 h)
  • Session 11. Quality control of finished product (4 h)
  • Session 12. Presentation of results (2 h)

For the development of the practical sessions, students will be divided into working groups, each of which is assigned an analytical determination. Each group should find the necessary information for the planning and development of practice, always tutored by professors or responsible. After pooling, both students and professors will choose the determinations to be made in the laboratory. At the end of session, each working group shall state the purpose, methodology, relevant results and conclusions.

4.4. Course planning and calendar

Lectures are held according to schedule established by the EINA; each professor will inform about its tutoring hours.

The following table shows, progressively, an approximate distribution of time duration of the different issues in terms of hours of lectures and practices. It also indicates the approximate time that students must devote to these activities and their personal work.

 

Face-to-face work
(lectures or practical sessions)

Personal work

Item 1.

1 h

2 h

Item 2.

2 h

8 h

Item 3.

1 h

4 h

Item 4.

5 h

25 h

Item 5.

5 h

25 h

Item 6.

1 h

3 h

Practical sessions (1 to 12)

45 h

20 h

Exam

 

3 h

Total hours

15 h + 45 h

90 h

 

The 150 hours of student work will be divided into activities as follows:

  • 15 hours of lectures in which the theoretical model and resolution of cases will be presented.
  • 45 hours of practice. In each of the sessions students will work individually or in small group. Previously to laboratory access, students will know which practice sessions must be carry out and must read the corresponding practice manual. Once at the laboratory, students will perform the experimental part of proposed practices, they will discuss the obtained results and will complete a practice report that includes the lab work done in terms of experimental results, calculations...
  • 87 hours of personal study, spread throughout the semester.
  • 3 hours for the final exam whose date will be fixed by the EINA.

 

In the EINA website, students may be consult the academic calendar, course schedule and classrooms assigned. Dates and specific activities of course, as well as additional course information and documentation, will be published in the UZ online platform: Moodle (to access to content, the student must be enrolled in the course).


Curso Académico: 2018/19

435 - Graduado en Ingeniería Química

29939 - Análisis instrumental para el control de la calidad en la industria


Información del Plan Docente

Año académico:
2018/19
Asignatura:
29939 - Análisis instrumental para el control de la calidad en la industria
Centro académico:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Titulación:
435 - Graduado en Ingeniería Química
Créditos:
6.0
Curso:
4
Periodo de impartición:
Segundo semestre
Clase de asignatura:
Optativa
Módulo:
---

1.1. Objetivos de la asignatura

La asignatura y sus resultados previstos responden a los siguientes planteamientos y objetivos:

Se pretende que el alumno interprete los conceptos fundamentales de:

  • Control de calidad en instalaciones químicas: Proceso analítico y analizadores de procesos como base para el aseguramiento de la calidad.
  • Sistemas de Gestión de la Calidad. Manuales, normas y procedimientos.
  • Caracterización de partículas sólidas.

Por tanto, le aporta conocimientos claves para el desarrollo de su futura actividad profesional.

1.2. Contexto y sentido de la asignatura en la titulación

La asignatura «Análisis instrumental para el control de la calidad en la industria» pertenece al módulo de Formación Optativa y se imparte en el segundo semestre del cuarto curso. Esta asignatura se imparte cuando el alumno ya tiene conocimientos básicos de análisis químico y de estadística.

1.3. Recomendaciones para cursar la asignatura

Para cursar la asignatura de «Análisis instrumental para el control de la calidad en la industria» es recomendable tener conocimientos previos de «Ampliación de química I» (29909).

La asistencia a clase, el estudio continuado y el trabajo día a día son fundamentales para que el alumno alcance de manera satisfactoria el aprendizaje propuesto. Los estudiantes deben tener en cuenta que para su asesoramiento disponen del profesor en tutorías personalizadas y grupales.

2.1. Competencias

Al superar la asignatura, el estudiante será más competente para...

Competencias genéricas

  • C03 - Capacidad para combinar los conocimientos básicos y los especializados de ingeniería para generar propuestas innovadoras y competitivas en la actividad profesional.
  • C04 - Capacidad para resolver problemas y tomar decisiones con iniciativa, creatividad y razonamiento crítico.
  • C05 - Capacidad para aplicar las tecnologías de la información y las comunicaciones en la ingeniería.
  • C06 - Capacidad para comunicar y transmitir conocimientos, habilidades y destrezas en castellano.
  • C11 - Capacidad para aprender de forma continuada y desarrollar estrategias de aprendizaje autónomo.

Competencias específicas

  • C39 - Capacidad para el diseño y operación de instalaciones propias de la industria química.

2.2. Resultados de aprendizaje

El estudiante, para superar esta asignatura, deberá demostrar los siguientes resultados...

  • Ser capaz de planificar e implantar un Sistema de Gestión de la Calidad.
  • Adquirir la destreza básica para la ejecución y evaluación de la calidad de métodos de análisis y su aplicación al control de procesos industriales.
  • Ser capaz de aplicar de forma adecuada los conceptos teóricos en el desarrollo de procesos químicos en el laboratorio.
  • Caracterizar sólidos.
  • Diferenciar y seleccionar el analizador químico de procesos más adecuado para el proceso químico a estudio.

2.3. Importancia de los resultados de aprendizaje

Los resultados del aprendizaje de esta asignatura son fundamentales para que en el futuro el estudiante desempeñe de manera satisfactoria su actividad profesional. La Ingeniería Química desempeña un papel fundamental en el diseño, manutención, evaluación, optimización, simulación, planificación, construcción y operación de plantas en la industria de procesos, que es aquella relacionada con la producción de compuestos y productos cuya elaboración requiere de sofisticadas transformaciones físicas y químicas de la materia. Todas estas tareas son difíciles de llevar a cabo sin un conocimiento básico tanto de los sistemas de calidad que aseguran el correcto funcionamiento de las distintas etapas como de los medios instrumentales que permiten controlar desde la materia prima hasta el producto terminado.

3.1. Tipo de pruebas y su valor sobre la nota final y criterios de evaluación para cada prueba

El estudiante deberá demostrar que ha alcanzado los resultados de aprendizaje previstos mediante las siguientes actividades de evaluacion

Opción 1:

La evaluación es continuada e incluye la valoración del trabajo de los alumnos desde los dos puntos de vista de la asignatura: teoría y práctica. Para ello, se realizarán:

  • Examen teórico. Supondrá el 25 % de la nota de la asignatura y se fundamenta en la respuesta a preguntas de respuesta abierta y a pruebas objetivas (tipo test). Este examen se realizará al finalizar el semestre y tendrá lugar en las fechas indicadas en el calendario de exámenes elaborado por el centro. Tendrá una duración máxima de 3 horas.
  • Seguimiento continuado del trabajo del laboratorio: Supondrá el 35 % de la nota de la asignatura y se fundamenta en la observación del trabajo individual en el laboratorio, incluyendo términos como preparación previa del trabajo a realizar, aptitud, actitud, puntualidad…
  • Evaluación de los informes: Supondrá el 40 % de la nota de la asignatura y en ella se evaluarán los resultados experimentales y los resultados calculados durante el trabajo en las sesiones prácticas, así como las distintas presentaciones (individuales y en grupo) que han de realizar los alumnos.

Opción 2:

Aquellos alumnos que no deseen seguir la evaluación de la opción 1, pueden optar por presentarse al examen de convocatoria (100 % de la nota final) que incluirá tanto la parte teórica como la parte práctica que se describen en la opción 1. Esta prueba tendrá lugar en las fechas indicadas en el calendario de exámenes elaborado por el centro y tendrá una duración máxima de 3 horas.

4.1. Presentación metodológica general

El proceso de aprendizaje que se ha diseñado para esta asignatura se basa en lo siguiente:

El proceso de aprendizaje se desarrollará en dos niveles: clases magistrales (apoyadas por TIC) y trabajo práctico, siendo creciente el nivel de participación del estudiante.

En las clases de teoría se van a ir desarrollando las bases teóricas que conforman la asignatura y resolviendo algunos casos modelo.

Las clases prácticas son el complemento eficaz de las clases magistrales, ya que permiten verificar la compresión de la materia y, a su vez, contribuyen a desarrollar en el alumno un punto de vista más ingenieril; además, las sesiones se desarrollarán tanto en grupos reducidos (2 alumnos) como individuales donde el alumno resolverá los casos propuestos por el profesor y acordados por la totalidad de los alumnos.

4.2. Actividades de aprendizaje

El programa que se ofrece al estudiante para ayudarle a lograr los resultados previstos comprende las siguientes actividades...

  • Clases magistrales (15 horas) donde se impartirá la teoría de los distintos temas que se han propuesto y se resolverán en la pizarra casos modelo.
  • Clases prácticas (45 horas). En éstas se aplicarán los conocimientos teóricos aprendidos a casos reales de la industria.
  • Estudio individual (87 horas no presenciales). Se recomienda al alumno que realice el estudio individual de forma continuada a lo largo del semestre.
  • Evaluación final (3 horas). Se realizara una prueba global donde se evaluarán los conocimientos teóricos y prácticos alcanzados por el alumno.

4.3. Programa

El temario de teoría es el siguiente:

  • Tema 1. Introducción y caracterización de sólidos (1 h)
  • Tema 2. Sistema de gestión de calidad: manuales, normas y procedimientos (2 h)
  • Tema 3. Métodos eléctricos para el control de calidad: electrodos selectivos de iones (1 h)
  • Tema 4. Métodos ópticos para el control de calidad: espectrofotometría molecular y atómica (5 h)
  • Tema 5. Métodos cromatográficos para el control de calidad: cromatografía de líquidos y de gases (5 h)
  • Tema 6. Sistemas automáticos para el control de calidad (1 h)

 

Para las sesiones prácticas, se proponen las siguientes:

  • Sesión 1. Búsqueda de información: motores de búsqueda con internet. Normas ISO y UNE (4 h)
  • Sesión 2. Herramientas informáticas para el control de calidad: Quimiometría (4 h)
  • Sesión 3. Elaboración de procedimientos de análisis (4 h)
  • Sesión 4. Presentación individual y elección de procedimientos a desarrollar en laboratorio (3 h)
  • Sesión 5. Caracterización física y química de sólidos (4 h)
  • Sesión 6. Control de calidad en la industria petrolera (4 h)
  • Sesión 7. Control de calidad en la industria metalúrgica (4 h)
  • Sesión 8. Control de calidad en la industria alimentaria (4 h)
  • Sesión 9. Control de calidad en la industria farmacéutica (4 h)
  • Sesión 10. Control de calidad y análisis de contaminantes (4 h)
  • Sesión 11. Control de calidad en producto terminado (4 h)
  • Sesión 12. Exposición de trabajos (2 h)

 

Para el desarrollo de las sesiones prácticas, los estudiantes serán distribuidos en grupos de trabajo, a cada uno de los cuales se le asignará una determinación analítica. Cada grupo deberá buscar la información necesaria para el planteamiento y desarrollo de la práctica, siempre tutorizados por el o los profesores responsables. Tras la puesta en común, tanto los alumnos como los profesores elegirán las determinaciones a realizar en el laboratorio. Al finalizar, cada grupo de trabajo deberá exponer el objetivo, metodología empleada, resultados relevantes y conclusiones.

4.4. Planificación de las actividades de aprendizaje y calendario de fechas clave

Las clases magistrales se imparten según horario establecido por la EINA; además cada profesor informará de su horario de atención de tutorías.

La siguiente tabla muestra de forma progresiva una distribución aproximada de los tiempos de duración de los diferentes temas en cuanto a horas de clases magistrales y prácticas. Se indica también el tiempo aproximado que los alumnos deben dedicar a estas actividades y su trabajo personal.

 

Clase presencial
(magistral o prácticas)

Trabajo personal

Tema 1.

1 h

2 h

Tema 2.

2 h

8 h

Tema 3.

1 h

4 h

Tema 4.

5 h

25 h

Tema 5.

5 h

25 h

Tema 6.

1 h

3 h

Sesiones prácticas (1 a 12)

45 h

20 h

Examen

 

3 h

Horas totales

15 h + 45 h

90 h

 

Las 150 horas de trabajo del alumno se repartirán en actividades del siguiente modo:

  • 15 horas de clase magistral en las que se expondrán los contenidos teóricos y resolución de casos modelo.
  • 45 horas de prácticas. En cada una de las sesiones los estudiantes trabajarán individualmente o en grupo reducido. Los alumnos conocerán con antelación la práctica a realizar y deberán haber leído el guion de la misma que se les habrá proporcionado con anterioridad. Una vez en el laboratorio, los alumnos realizarán la parte experimental de las prácticas planteadas, comentarán los resultados obtenidos y cumplimentarán un formulario a modo de informe que contemple el trabajo realizado: resultados experimentales, cálculos…
  • 87 horas de estudio personal, repartidas a lo largo de todo el semestre.
  • 3 horas correspondientes al examen global cuya fecha será fijada por la EINA.

En la página web del centro (EINA) se puede consultar el calendario académico, los horarios y aulas de las clases presenciales. La relación de fechas y actividades concretas, así como todo tipo de información y documentación sobre la asignatura, se publicará en el Anillo Digital Docente (para el acceso al contenido, el estudiante deberá estar matriculado en la asignatura).