Objectifs par rapport aux acquis d'apprentissage du programme

• Mettre en oeuvre une démarche d'ingénieur face à un problème aux contours définis, compte tenu de contraintes techniques, économiques et environnementales.
• Identifier et décrire le problème à résoudre et le besoin fonctionnel (du client) à rencontrer en tenant compte de l'état de la technologie.
• Concevoir, évaluer et optimiser des solutions répondant au problème posé.
• Identifier et acquérir les connaissances et compétences nécessaires à la résolution du problème.
• Maîtriser les connaissances fondamentales (théoriques et méthodologiques) en sciences et en sciences de l'ingénieur pour résoudre des problèmes impliquant ces disciplines.
• Identifier, décrire et expliquer les principes scientifiques et mathématiques fondamentaux.
• Identifier, décrire et expliquer les principes de base en sciences de l'ingénieur en particulier dans la dominante.
• Maîtriser les techniques de laboratoire : expérimentation, mesure, suivi de protocole, sécurité.
• Choisir et appliquer avec rigueur les connaissances, méthodes et outils en sciences et en sciences de l'ingénieur pour résoudre des problèmes impliquant ces disciplines.
• Communiquer de manière structurée - oralement et par écrit, en français et en anglais - des informations claires, précises, argumentées.
• Argumenter et convaincre, tant à l'oral qu'à l'écrit, vis-à-vis d'un client, des enseignants et des jurys.
• Utiliser plusieurs modes de communication écrite et graphique : texte, tableau, équation, esquisse, plan, graphique, ...
• Présenter des résultats d'analyse ou d'expérience dans des rapports de laboratoires.
• Faire preuve de rigueur et d'autonomie dans son parcours de formation.
• Développer sa curiosité scientifique et son ouverture d'esprit.
• Maîtriser différents moyens mis à disposition pour se documenter et se former de manière autonome.

Acquis d'apprentissage UE

Le cours de chimie analytique et chimiométrie a pour objectifs de permettre aux étudiants d’être capables à l’issue de l’enseignement de : - Réaliser des analyses quantitatives en s’appuyant sur un protocole ; - Exploiter des outils statistiques adéquats pour le traitement de données, être capable de présenter des résultats analytiques et les critiquer; - Comprendre les équilibres chimiques des eaux et les appliquer aux eaux naturelles; - Appréhender les phases de la préparation des échantillons et les étapes de l'analyse instrumentale; - Comprendre le principe physique et de fonctionnement des techniques d'analyses élémentaires et de spectrométrie UV-visible et appréhender leurs limites et potentialités; - Comprendre les principes de base de la chromatographie. - Etre capable de rédiger un rapport d - Comprendre le principe de fonctionnement des techniques séparatives couplées avec différents détecteurs et appréhender leurs potentialités et limites; - Comprendre le processus de la validation d’une méthode analytique (cycle de vie d’une méthode); - Choisir ou sélectionner une méthode d’analyse en adéquation avec un problème analytique donné.

Contenu de l'UE

Les mesures d’analyse quantitative jouant un rôle majeur dans de nombreux domaines des sciences de l’ingénieur, les outils statistiques de base pour la présentation et la validation des résultats obtenus seront enseignés. Les méthodes d’étalonnage nécessaires à la quantification lors de l’utilisation de méthodes relatives font l’objet d’un chapitre spécifique permettant d’appréhender, les effets de matrice et les erreurs liées aux différentes techniques analytiques instrumentales. Certaines méthodes de préparation/concentration des échantillons font partie intégrante cet enseignement. Le cours de chimie analytique se basant principalement sur la chimie des milieux aqueux, un rappel rapide des principaux équilibres et des aspects cinétiques des réactions chimiques sert de base à la présentation des équilibres calco-carboniques et des réactions de complexation (étude des complexes présents dans les eaux naturelles et de réaction de complexation pour les dosages analytiques telles que les différentes duretés). Les techniques spectrométriques moléculaires (UV-visible) complèteront cette partie. Tant pour des échantillons liquides que solides, les analyses élémentaires par spectrométrie d’émission et d’absorption atomique (photométrie de flamme, ICP, absorption atomique) seront étudiées sur base des principes d’analyse, des instruments, de leurs particularités et différentes configurations (génération d’hydrures, four à graphite, ICP-MS, …) et des éventuelles difficultés pour chacune des techniques (interférences, sensibilité, linéarité, …). En complément, la fluorescence X et la diffraction X seront abordées à titre comparatif sur les échantillons solides. Une dernière partie est dédiée à l’introduction des méthodes chromatographiques gazeuse et liquide couplées à des détecteurs universels ou spécifiques dans le cadre d’applications environnementales telles que la quantification des HAP ou des solvants chlorés dans les eaux ou les sols. Le cours est essentiellement dédié à l’étude des techniques chromatographiques séparatives : chromatographie gazeuse, liquide (HPLC, UPLC, perméation de gel, ionique). Les principaux généraux et spécifiques sont abordés ainsi que les aspects concernant les instruments (injecteurs, pompes, colonnes, …), les phases chromatographiques, les détecteurs universels (FID, PDA, MS,…) ou spécifique (NPD, ECD, de fluorescence, …), les modes de travail (isocratique, gradient pour LC, …). L’étude des différentes technologies est précédée d’une description générale des principes de base de la chromatographie ainsi que des grandeurs importantes (résolution, efficacité, nombre de plateaux théoriques, …), ces notions sont en autres illustrées en chromatographie planaire. Pour compléter la formation des étudiants chimistes, les résines échangeuses d’ions, les équilibres d’échange d’ions, leurs domaines d’application sont aussi enseignés.

Compétences préalables

Les connaissances de la chimie réactionnelle de base, des conditions d'équilibre chimique et des expressions des constantes d'équilibres, ainsi que les notions de thermochimie sont nécessaires pour suivre cette unité d'enseignement. Des notions d'optique et de calculs statistiques sont aussi requises.

Types d'évaluations Q2 pour l'UE

• Présentation et/ou travaux
• Examen écrit
• Exercice(s) coté(s)

Commentaire sur les évaluations Q2 de l'UE

Evaluation par note globale: La note relative aux travaux pratiques est reportée (pondération 20 % de la note globale d'évaluation). L'exercice coté concernant les travaux pratiques et les principes analytiques : 20% de la note globale. 60% de la note globale est attribuée sur base d’un examen écrit dont la durée maximale est de 240 min.

Types d'évaluation Q3 pour l'UE

• Présentation et/ou travaux
• Examen écrit

Commentaire sur les évaluations Q3 de l'UE

Evaluation par note globale: La note relative aux travaux pratiques est reportée (pondération 20 % de la note globale d'évaluation).  80 % de la note est attribuée sur base d’un examen écrit dont la durée maximale est de 240 min.