Vous êtes ici

  1. Accueil
  2. UE3d : Analyse et Environnement

UE3d : Analyse et Environnement

UE3d : Analyse et Environnement

En pratique :

Volume horaire de cours : 49
Volume horaire global de TD : 31
Volume horaire global de TP : 16
Langue principale : français
Nombre de crédits européens : 9

Description du contenu de l'enseignement

Module 1
Programme des enseignements :
·La qualité de la ressource en eau
·Les eaux potables – composition – Législation
·Corrélation qualité de l’eau – Procédés de traitement
·Les opérations unitaires dans une filière :
·Coagulation floculation
·Décantation
·Filtration - membranes
·Adsorption
·Oxydation
·Désinfection
·Exemples de filières
·Rappels de statistiques et théoriques
·Prélèvement dans différentes matrices
·Stockage, conservation et transport des échantillons
·Préparations des échantillons pour l’analyse
·Choix de la méthode d’analyse
·Qualité et expression des résultats
·Une partie importante du cours sera appliquée à l’analyse pour l’environnement.

Module 2
Programme des enseignements :
·Introduction à la spectrométrie de masse
·Mécanismes de formation d’ions gazeux dans une source d’ionisation interfacée avec une méthode chromatographique.
·Réactivité des ions radicaux et interprétation des spectres de masse issus de l’ionisation par impact électronique.
·Principes physiques de fonctionnement des analyseurs pour la séparation et la mesure des rapports masse sur charge d’ions en modes MS, MS-MS et Msn.
·Réactivité des molécules protonées et déprotonées sous activation collisionnelle et interprétation de leurs spectres de dissociation.
·Utilisation de la spectrométrie de masse en couplage avec les méthodes chromatographiques dans le contexte de l’analyse organique quantitative.

Module 3
Programme des enseignements :
·Rappels sur les fondamentaux en HPLC (équipement: colonne, système d'injection, groupe de pompage, détecteurs, élution isocratique et gradient et les grandeurs de séparation: temps de rétention et temps de rétention nulle, concentration max, facteur dilution, sélectivité, résolution, capacité de charge maximale et disponible). Types de chimie de séparation (adsorption, partage)
·Introduction à la méthode de Rekker : influence de la lipophilie du soluté sur la rétention en chromatographie de partage (normale et inverse)
·Polarité de la phase éluante : impact de la phase mobile en chromatographie d'adsorption, de partage et sur les grandeurs de rétention. Recul d'ionisation. Les fondamentaux : trucs et astuces pratiques.

Module 4
Programme des enseignements :
·Notions d’Instrumentation et les configurations (Bragg-Brentano, Debye-Scherrer…)
·Recherche de phases (Match)
·Analyse semi-quantitative (Match)
·Décomposition de profils de raies (Fit)
·Indexation automatique de raies (Dicvol, Treor, Ito)
·Affinement et résolution structurales (Patterson et méthode de Rietveld)
·Thermodiffractométrie

Module 5
Programme des enseignements :
·Conditions de mise en œuvre des méthodes voltampérométriques et polarographiques;
·Méthodes impulsionnelles;
·Redissolutions anodique et cathodique;
·Analyses avec confinement du substrat ;
·Mignaturation des électrodes et systèmes.

Module 6
Programme des enseignements :
·Etude du dosage de cations dans l’eau par électrophorèse capillaire haute performance (4H).
·Analyse de traces de plomb dans l’eau de réseau par redissolution anodique en absence de mercure (4H).
·Analyse de micropolluants organiques (pesticides / médicaments) dans les eaux par SPE-HPLC-DAD (8H)


Compétences à acquérir

Module 1
Objectifs : Approche descriptive des filières de traitement des eaux à potabiliser. Former des analystes aux méthodes aux opérations de prélèvement et de traitement d’échantillons.
Compétences acquises :

  • Connaitre la qualité de la ressource en eau
  • Connaitre les filières adaptées aux normes de potabilisation des eaux de boisson
  • Savoir proposer une filière de traitement d'eau à partir d'une fiche d'analyse de l'eau brute
  • Maîtriser les aspects théoriques de l’échantillonnage
  • Connaitre les moyens à mettre en œuvre pour procéder à un échantillonnage dans l'environnement (air/eau/sol)
  • Savoir proposer une méthode de préparation des échantillons en vue d'une technique analytique donnée
  • Savoir identifier les risques de biais analytiques

Module 2
Objectifs : Maitriser les principes de fonctionnement d’un système d’analyse impliquant l’utilisation d’un spectromètre de masse (sources, analyseurs, couplages chromatographiques) et savoir interpréter les données issues de la spectrométrie de masse dans le contexte de l’analyse organique environnemental (dosage de contaminants et identification structurale de composés organiques).
Compétences acquises : Bases théoriques de la spectrométrie de masse (instrumentation, identification moléculaire et réactivité d’ions pour la caractérisation structurale), méthodologie d’interprétation des spectres de masse et capacité à sélectionner la méthode de spectrométrie de masse la mieux adaptée à une analyse organique quantitative ou qualitative donnée dans un contexte environnemental.

Module 3
Objectifs : Montrer aux étudiants l’éventail important de toutes les méthodes de séparation en phase liquide ou en phase gazeuse de façon à le rendre le plus réactif possible lorsqu’il sera confronté dans l’industrie à des problèmes de séparation de mélanges de molécules complexes. Cet enseignement étant fondé à la fois sur l’aspect théorique des conditions de séparation mais également sur de nombreux exemples traités.
Compétences acquises : L'étudiant sera capable de choisir la chimie de séparation et la technologie de détection afin d'apporter des éléments d'informations sur l'échantillon.

Module 4
Objectifs : Etre capable de mener une analyse de diffractométrique sur poudre depuis la préparation de l’échantillon jusqu’à l’affinement du diagramme de diffraction. Les différentes étapes d’une étude structurale seront abordées (recherche de phases, indexation, détermination des groupes d’espace, loi d’extinction…). Initiation aux méthodes classiques utilisées en cristallographie des poudres et exploitation des bases de données (Match, Winplotr, Fullprof suite, Patterson, Dicvol…).
Compétences acquises :

  • Exploitation et analyse des données de la diffraction par les poudres cristallines (céramique, vitrocéramique…).

Module 5
Objectifs : Connaître les bases théoriques et la mise en œuvre des techniques voltampérométriques et polarographiques dans des problématiques d’analyses de l’eau et de l’environnement.
Compétences acquises :

  • Etre capable de choisir une méthode d'analyse électrochimique adapté en fonction de ou des analytes et des matrices à analyser
  • Etre conscient des capacités analytiques et particularités des méthodes électrochimiques pour pouvoir les utiliser ou suggérer leur utilisation dans leur futur métier d'ingénieur.

Module 6
Objectifs : Appréhender certaines techniques utilisées en chimie analytique :, électrophorèse capillaire, spectroscopie d'adsorption atomique, techniques électrochimiques. Approfondissement de certaines méthodes d’analyses en lien avec différentes problématiques abordées en cours de la majeure EPA (analyse de traces, méthodes séparatives pour l’analyse de l’eau, méthodologie d’analyse de boues, analyse de gaz). Aborder d’un point de vue pratique différentes étapes de la validation de méthodes analytiques.
Compétences acquises :

  • Mettre en œuvre des outils analytiques pour l'analyse de différentes matrices environnementales (air/eau/sol)
  • Maîtriser les techniques de base du développement analytique
  • Interprétation critique des signaux et résultats fournis par les appareils
  • Fournir des conclusions personnalisées au regard de l'échantillon considéré

Modalités pédagogiques

  • en présence

Discipline

Filières eaux
Spectrométrie de masse
Techniques de séparation
Diffraction des RX
Méthodes voltampérométriques d’analyse
TP d’Analyse


Pré-requis

Profils attendus

Connaissances des grandes méthodes d’analyses, cristallographie géométrique, et culture générale sur la pollution environnementale.