Seguimiento del Grado en Química

Con la implantación del 4º curso del grado en Química, que se ha realizado en el presente curso académico, se han completado los cuatro cursos del grado. En la Facultad de Ciencias se han constituido ocho comisiones de semestre, en las que participan profesores de todos los departamentos que imparten docencia en la titulación y la Comisión de Grado, formada por los coordinadores de las comisiones de semestre que, a su vez, forman parte de una red docente para el seguimiento del grado. Desde estas comisiones se está realizando un intenso trabajo cooperativo cuyo objetivo es alcanzar una coherencia tanto en la distribución de contenidos, como en las metodologías docentes y de evaluación de las materias que componen el plan de estudios del Grado en Química de la Universidad de Alicante. La coordinación horizontal entre semestres de un mismo curso y la coordinación vertical entre cursos forman parte de las tareas que se desarrollan. Los resultados de este trabajo permiten identificar las deficiencias en el proceso de implantación y plantear posibles propuestas de mejora en la organización docente de la titulación.

Trabajo de coordinación para la implementación del cuarto curso del Grado en Química

En el curso 2013-14 se implantará el cuarto y último curso del Grado en Química. La experiencia adquirida durante la implementación de los tres primeros cursos ha puesto de manifiesto la conveniencia de realizar un proceso de coordinación entre los profesores de las diferentes asignaturas que garantice la consecución de las competencias previstas en la memoria del título. Por ello, se ha creado en la Facultad de Ciencias de la Universidad de Alicante una red de investigación en docencia universitaria que ha estado trabajando desde el inicio del presente curso académico en este tema. Dicha red está constituida por el Vicedecano de Ordenación Académica de la Facultad de Ciencias, la Coordinadora Académica de Química y los profesores coordinadores de todas las asignaturas del 4º curso del grado (excepto Prácticas Externas y Trabajo Fin de Grado). En esta comunicación se presentarán los resultados del trabajo de investigación realizado por estos profesores que ha permitido elaborar las guías docentes de las asignaturas, planificar y coordinar las actividades a realizar para que los alumnos adquieran las competencias transversales, realizar un cronograma de actividades de evaluación y otro de prácticas de laboratorio que asegure la distribución homogénea del trabajo del alumno durante el curso académico.

Screen-printed electrode based electrochemical detector coupled with ionic liquid dispersive liquid–liquid microextraction and microvolume back-extraction for determination of mercury in water samples

A novel approach is presented, whereby gold nanostructured screen-printed carbon electrodes (SPCnAuEs) are combined with in-situ ionic liquid formation dispersive liquid–liquid microextraction (in-situ IL-DLLME) and microvolume back-extraction for the determination of mercury in water samples. In-situ IL-DLLME is based on a simple metathesis reaction between a water-miscible IL and a salt to form a water-immiscible IL into sample solution. Mercury complex with ammonium pyrrolidinedithiocarbamate is extracted from sample solution into the water-immiscible IL formed in-situ. Then, an ultrasound-assisted procedure is employed to back-extract the mercury into 10 µL of a 4 M HCl aqueous solution, which is finally analyzed using SPCnAuEs. Sample preparation methodology was optimized using a multivariate optimization strategy. Under optimized conditions, a linear range between 0.5 and 10 µg L−1 was obtained with a correlation coefficient of 0.997 for six calibration points. The limit of detection obtained was 0.2 µg L−1, which is lower than the threshold value established by the Environmental Protection Agency and European Union (i.e., 2 µg L−1 and 1 µg L−1, respectively). The repeatability of the proposed method was evaluated at two different spiking levels (3 and 10 µg L−1) and a coefficient of variation of 13% was obtained in both cases. The performance of the proposed methodology was evaluated in real-world water samples including tap water, bottled water, river water and industrial wastewater. Relative recoveries between 95% and 108% were obtained.

Microwave-Assisted Extraction of Phenolic Compounds from Almond Skin Byproducts (Prunus amygdalus): A Multivariate Analysis Approach

A microwave-assisted extraction (MAE) procedure to isolate phenolic compounds from almond skin byproducts was optimized. A three-level, three-factor Box–Behnken design was used to evaluate the effect of almond skin weight, microwave power, and irradiation time on total phenolic content (TPC) and antioxidant activity (DPPH). Almond skin weight was the most important parameter in the studied responses. The best extraction was achieved using 4 g, 60 s, 100 W, and 60 mL of 70% (v/v) ethanol. TPC, antioxidant activity (DPPH, FRAP), and chemical composition (HPLC-DAD-ESI-MS/MS) were determined by using the optimized method from seven different almond cultivars. Successful discrimination was obtained for all cultivars by using multivariate linear discriminant analysis (LDA), suggesting the influence of cultivar type on polyphenol content and antioxidant activity. The results show the potential of almond skin as a natural source of phenolics and the effectiveness of MAE for the reutilization of these byproducts.

Grado en Química: coordinación y seguimiento del curso 2014-15

En la red docente "Seguimiento del grado en Química", formada por los coordinadores de las comisiones de semestre de la Facultad de Ciencias y la coordinadora del grado en Química, se ha analizado la información extraída de las reuniones periódicas (al menos dos por semestre) de las ocho comisiones de semestre (correspondientes a los cuatro cursos del grado en Química). El objetivo es conseguir una coherencia tanto en la distribución de contenidos, como en las metodologías docentes y de evaluación de las materias que componen el plan de estudios del Grado en Química de la Universidad de Alicante. Los resultados de este trabajo están permitiendo identificar problemas y plantear propuestas de mejora en la organización docente de la titulación. El trabajo realizado por la red se está utilizando para elaborar el autoinforme para la reacreditación del grado en Química.

Evaluación del Grado de Biología de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Alicante

Una vez implantado el Grado de Biología, es el momento de hacer una revisión profunda de los resultados obtenidos, con el fin de comprobar si éstos son adecuados para garantizar la continuidad de la impartición del mismo. Esta comunicación se presenta como resultado del trabajo que se está realizando en el seno de la Comisión del Grado en Biología, que es el grupo encargado de realizar la autoevaluación de dicho grado. La revisión se centra en comprobar la adquisición de competencias por parte de los estudiantes, en los recursos humanos y materiales que soportan el desarrollo del título y en el análisis de la evolución de los resultados del mismo. Todo ello en tres ámbitos principales: la Gestión del Título, los Recursos de los que se dispone y por último los Resultados obtenidos. Toda esta información será de gran ayuda para poder detectar las fortalezas y debilidades del grado, y de este modo poder reforzar aquellos puntos que se revelen más débiles.

Tungsten coil atomic emission spectrometry combined with dispersive liquid–liquid microextraction: A synergistic association for chromium determination in water samples

A novel and environment friendly analytical method is reported for total chromium determination and chromium speciation in water samples, whereby tungsten coil atomic emission spectrometry (WCAES) is combined with in situ ionic liquid formation dispersive liquid–liquid microextraction (in situ IL-DLLME). A two stage multivariate optimization approach has been developed employing a Plackett–Burman design for screening and selection of the significant factor involved in the in situ IL-DLLME procedure, which was later optimized by means of a circumscribed central composite design. The optimum conditions were complexant concentration: 0.5% (or 0.1%); complexant type: DDTC; IL anion: View the MathML sourcePF6−; [Hmim][Cl] IL amount: 60 mg; ionic strength: 0% NaCl; pH: 5 (or 2); centrifugation time: 10 min; and centrifugation speed: 1000 rpm. Under the optimized experimental conditions the method was evaluated and proper linearity was obtained with a correlation coefficient of 0.991 (5 calibration standards). Limits of detection and quantification for both chromium species were 3 and 10 µg L−1, respectively. This is a 233-fold improvement when compared with chromium determination by WCAES without using preconcentration. The repeatability of the proposed method was evaluated at two different spiking levels (10 and 50 µg L−1) obtaining coefficients of variation of 11.4% and 3.6% (n=3), respectively. A certified reference material (SRM-1643e NIST) was analyzed in order to determine the accuracy of the method for total chromium determination and 112.3% and 2.5 µg L−1 were the recovery (trueness) and standard deviation values, respectively. Tap, bottled mineral and natural mineral water samples were analyzed at 60 µg L−1 spiking level of total Cr content at two Cr(VI)/Cr(III) ratios, and relative recovery values ranged between 88% and 112% showing that the matrix has a negligible effect. To our knowledge, this is the first time that combines in situ IL-DLLME and WCAES.

Mercury determination in urine samples by gold nanostructured screen-printed carbon electrodes after vortex-assisted ionic liquid dispersive liquid–liquid microextraction

A novel approach is presented to determine mercury in urine samples, employing vortex-assisted ionic liquid dispersive liquid–liquid microextraction and microvolume back-extraction to prepare samples, and screen-printed electrodes modified with gold nanoparticles for voltammetric analysis. Mercury was extracted directly from non-digested urine samples in a water-immiscible ionic liquid, being back-extracted into an acidic aqueous solution. Subsequently, it was determined using gold nanoparticle-modified screen-printed electrodes. Under optimized microextraction conditions, standard addition calibration was applied to urine samples containing 5, 10 and 15 μg L−1 of mercury. Standard addition calibration curves using standards between 0 and 20 μg L−1 gave a high level of linearity with correlation coefficients ranging from 0.990 to 0.999 (N = 5). The limit of detection was empirical and statistically evaluated, obtaining values that ranged from 0.5 to 1.5 μg L−1, and from 1.1 to 1.3 μg L−1, respectively, which are significantly lower than the threshold level established by the World Health Organization for normal mercury content in urine (i.e., 10–20 μg L−1). A certified reference material (REC-8848/Level II) was analyzed to assess method accuracy finding 87% and 3 μg L−1 as the recovery (trueness) and standard deviation values, respectively. Finally, the method was used to analyze spiked urine samples, obtaining good agreement between spiked and found concentrations (recovery ranged from 97 to 100%).

Estudios experimentales y teóricos de materiales y su optimización para uso como electrodos de baterías de ión-litio.

El presente proyecto se enmarca en el contexto del desarrollo de vectores de energía, particularmente aquellos destinados a almacenar la energía captada desde fuentes alternativas y sustentables, como son las energías eólica y solar, entre otras. Uno de los vectores de energía actualmente más importante lo constituyen las baterías de ión-Litio, las que por sus características de pequeño tamaño, alta densidad de energía y potencia, y larga ciclabilidad, son ampliamente utilizadas para alimentar todos los dispositivos electrónicos de pequeño tamaño (teléfonos móviles, notebooks, etc.). Este tipo de batería es, hasta el momento, la única que puede satisfacer la demanda de voltaje e intensidad de corriente, junto con bajo peso y volumen, del motor de un vehículo eléctrico, por lo que se espera un gran crecimiento de su demanda cuando comience la consolidación del mercado de este tipo de vehículos. Sin embargo, esto sólo será posible con importantes mejoras en los materiales activos que componen ambos electrodos, ánodo y cátodo, y/o con el desarrollo de nuevos materiales activos, que incrementen aun más la densidad de energía almacenada en dichas batería. En la Universidad Nacional de Córdoba hemos constituido un grupo de trabajo abocado a la investigación y desarrollo de materiales activos para ser utilizados como electrodos en este tipo de baterías, un área de investigación que concentra cada vez más la atención de científicos y tecnólogos en todo el mundo, particularmente, de países líderes del sector de electrónica y automotriz. Entre los objetivos del proyecto se pueden mencionar la intención de desarrollar capacidades científicas y técnicas en aspectos de investigación básica y tecnológica de sistemas electroquímicos de almacenamiento de energía, mediante la instalación de un laboratorio de síntesis, caracterización, investigación y ensayo de materiales activos para electrodos de baterías de ión-Litio. Específicamente, se llevará adelante la preparación y estudio electroquímico de materiales de ánodo en base a diferentes tipos de carbonos, de diferentes compuestos de titanatos de metales alcalinos, y de materiales de cátodo en base a diferentes tipos de compuestos de espinelas de fosfato de M-Litio, donde M puede ser Fe, Mn, Ni, Co o mezclas, y el ensayo posterior de celdas prototipo. La metodología de trabajo a aplicar es la del estado-del-arte a nivel mundial, que consiste en las etapas de síntesis, caracterización y estudio de funcionamiento de diferentes tipos de materiales activos para electrodos (ánodo o cátodo) de baterías de ión-Litio. Los procesos de síntesis comprenderán métodos por vía seca desde precursores adecuados (tratamientos térmicos) o por vía húmeda (hidrotermal, sol-gel). La caracterización física, química, estructural y morfológica abarcará la aplicación de técnicas de análisis de área específica y porosidad por método BET, microscopías SEM y TEM, análisis químico EDX, difracción de rayos X, espectroscopías XPS y Raman, y RMN, entre otras. Los estudios electroquímicos se llevarán a cabo utilizando técnicas potenciodinámicas, de multipulsos de potencial, galvanostáticas a diferentes densidades de corriente, espectroscopía de impedancia electroquímica y de ciclados de carga/descarga. Con la ejecución del proyecto se espera obtener materiales activos para electrodos de baterías de ión-Litio que cumplan con características tales como: alta capacidad de carga, adecuada densidad de potencia, alto grado de ciclabilidad, alto grado de seguridad, alta resistencia al envejecimiento, tanto estático como dinámico, y bajo costo del material. Teniendo en cuenta la inminente crisis en la producción mundial de combustibles fósiles líquidos, la necesidad de mudar la tecnología de vehículos actuales a la de vehículos eléctricos, y la disponibilidad nacional de recursos minerales de litio, la importancia del proyecto es directa para avanzar hacia un desarrollo tecnológico regional propio e independiente.

NANO(BIO)SENSORES ELECTROQUIMICOS Y PLASMÓNICOS: DISEÑO, CARACTERIZACIÓN Y APLICACIONES PARA LA CUANTIFICACION DE BIOMARCADORES DE ALTO IMPACTO

En Argentina, en consonancia con el resto del mundo, la Nanotecnología es considerada un área estratégica. Sin embargo, las investigaciones en Nanobiotecnología todavía constituyen un área de vacancia. El uso de nanomateriales para desarrollar plataformas bioanalíticas que permitan la construcción de biosensores ofrece múltiples ventajas y una promisoria perspectiva de aplicación en diversas áreas. En la actualidad, los laboratorios de análisis clínicos, la industria farmacéutica y alimentaria, y los laboratorios de control bromatológico y ambiental requieren de metodologías analíticas que proporcionen resultados exactos, reproducibles, rápidos, sensibles y selectivos empleando pequeños volúmenes de muestra, con un mínimo consumo de reactivos y una producción de deshechos limpia y escasa. Las investigaciones en nanobiosensores se encuentran dirigidas hacia el logro de estas metas. Uno de los grandes desafíos es lograr biosensores miniaturizados con potencialidad para el desarrollo de dispositivos de medición descentralizada (“point of care”) y la detección simultánea de multianalitos. Aún cuando se han hecho innumerables desarrollos en los casi 50 años de vida de los biosensores, todavía hay numerosos interrogantes por dilucidar. La modificación con nanomateriales juega un rol preponderante en los transductores tanto en los electroquímicos como en los plasmónicos. El uso de películas delgadas de Au para SPR modificadas con grafeno u óxido de grafeno, es un campo de una enorme potencialidad y sin embargo es muy poco explotado, por lo que reviste gran importancia. En lo referido a la capa de biorreconocimiento, se trabajará con moléculas capaces de establecer interacciones de bioafinidad, como los anticuerpos y también moléculas que son muy poco usadas en nuestro país y en Latinoamérica como ADN, aptámeros, PNA y lectinas. RESUMEN: El Objetivo general de este proyecto es desarrollar nuevas plataformas bioanalíticas para la detección de diferentes eventos de bioafinidad a partir de la integración de transductores electroquímicos (EQ) y plasmónicos con materiales nanoestructurados (nanotubos de carbono, nanoláminas de grafeno, nanoalambres metálicos); biomoléculas (ADN, “peptide nucleic acid” (PNA), aptámeros, anticuerpos, lectinas) y polímeros funcionalizados con moléculas bioactivas. Las arquitecturas supramoleculares resultantes estarán dirigidas al desarrollo de biosensores EQ y plasmónicos para la cuantificación de biomarcadores de relevancia clínica y medioambiental. Se funcionalizarán CNT, grafeno, óxido de grafeno, nanoalambres metálicos empleando homopéptidos y proteínas con alta afinidad por cationes metálicos, los que se integrarán a transductores de carbono y oro y biomoléculas de reconocimiento capaces de formar complejos de afinidad (antígeno-anticuerpo, aptámero-molécula blanco, ADN-ADN, PNA-ADN, lectinas-hidratos de carbono, ligandos-cationes metálicos y avidina-biotina). Se sintetizarán y caracterizarán nuevos monómeros y polímeros funcionalizados con moléculas bioactivas y/o grupos rédox empleando diferentes rutas sintéticas. Se desarrollarán genosensores para la detección del evento de hibridación de secuencias de interés médico (cáncer de colon y de mama, tuberculosis); aptasensores para la detección de marcadores proteicos de T. cruzi, enfermedades cardiovasculares y contaminantes catiónicos; inmunosensores para la detección de biomarcadores proteicos relacionados con enfermedades cardiovasculares y cáncer; y biosensores de afinidad con lectinas para la detección de hidratos de carbono. La caracterización de las plataformas y las señales analíticas se obtendrán empleando las siguientes técnicas: voltamperometrías cíclica, de pulso diferencial y de onda cuadrada; stripping; resonancia de plasmón superficial; espectroscopía de impedancia electroquímica; microscopías de barrido electroquímico, SEM, TEM, AFM,SNOM, espectroscopías: UV-vis, FTIR,Raman;RMN, TGA y DSC.

Analyse spectrale : recherches sur la présence du rubidium et du coesium dans les eaux naturelles, les minéraux et les vegétaux /

Mode of access: Internet.

Instruction pratique sur l'analyse spectrale : comprenant : 1o la description des appareils, 2o leur application aux recherches quimiques, leur application aux observations physiques, la projection des spectres /

Mode of access: Internet.

Análisis química fundada en las observaciones de los espectros luminosos : discurso leído en la Universidad Central /

Tesis de la Universidad Central (Madrid), Facultad de Farmacia, leída el 29-04-1862.

Desarrollo de metodología para estimar la calidad del músculo de merluza ("Merluccius merluccius L.") conservado en estado congelado. Aplicación de la relaxometría ₑH RMN de bajo campo

La calidad de un alimento se puede estimar en base a unos indicadores que pueden ser cuantificados mediante diferentes métodos analíticos y que suelen ser específicos para cada producto. Es deseable que los indicadores utilizados se obtengan por métodos instrumentales rápidos, no destructivos y no invasivos. La espectroscopía permite idealmente de forma no destructiva o sin tratamiento previo del producto determinar varias propiedades o compuestos simultáneamente y monitorizar sus cambios en función de los tratamientos tecnológicos al que éste ha sido sometido. Una de estas espectroscopías es la Resonancia Magnética Nuclear del protón (1H RMN) de bajo campo. Los productos de la pesca son muy perecederos por lo que es necesario aplicar frío inmediatamente para evitar su deterioro y la conservación en estado congelado es un método muy efectivo para prolongar su vida útil, ya que disminuye la velocidad de muchos procesos físico-químicos y paraliza el crecimiento microbiano. Sin embargo en función del método de congelación utilizado, el tiempo y temperatura de conservación, la especie, el procesado previo a la congelación, etc., pueden ocurrir diferentes alteraciones en el producto que se traduzcan en una pérdida de calidad pudiendo llegar al fin de su periodo de vida comercial o al rechazo por parte del consumidor...

Análisis preliminar de la fitotoxicidad del material particulado sedimentable de la zona urbana de Cuenca

Este artículo informa sobre la valoración de la fitotóxicidad del Material Particulado Sedimentable (MPS) en la zona urbana del cantón Cuenca. El MPS se recolectó en tres sitios de la zona urbana, mediante el método descrito en el Texto Unificado de Legislación Ambiental Secundaria del Ministerio del Ambiente (TULASMA). Por el material particulado se realizó la determinación de la concentración de los componentes utilizando el análisis gravimétrico, la de los metales pesados por espectroscopía de absorción atómica, y la de aniones por método adaptado de referencia EPA 300.1. Posteriormente se evaluó su fitotóxicidad en cuatro especies, mediante el bioensayo de germinación y elongación de raíz e hipocótilo, en semillas de Lactuca sativa, Brassica oleracea itálica, Allium cepa y Raphanus sativus. En el bioensayo las semillas se expusieron a diferentes diluciones de la suspensión acuosa de MPS. Los resultados muestran que el efecto de los MPS dependió de la concentración y de la especie analizada, evidenciando diferentes grados de fitotóxicidad.