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.
• Connaître les étapes d'une démarche d'ingénieur.
• 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.
• Communiquer la démarche, les résultats et les perspectives à un client ou un jury.
• 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.
• Maîtriser les bases de la gestion de projet pour réaliser, seul ou en équipe, un projet aux contours définis.
• Adapter la démarche et les réalisations compte tenu des feedbacks reçus.
• Respecter les échéances et le plan de travail.
• Collaborer, travailler en équipe.
• Interagir efficacement avec d'autres étudiants pour réaliser un travail commun.
• 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 de l'UE

L'UE Chimie analytique et techniques de caractérisation a pour objectifs de permettre aux étudiants d'acquérir les compétences à l'issue de l'enseignement pour :
- Maîtriser les connaissances de base relatives aux principales techniques de caractérisation microstructurale utilisées en industrie ou en recherche dans les domaines de la Science des Matériaux et de la Chimie ;
- Réaliser des analyses quantitatives en s'appuyant sur un protocole ;
- Exploiter des outils statistiques adéquats, en utilisant un tableur, pour le traitement de données, être capables de présenter des résultats analytiques et les critiquer ;
- Comprendre les équilibres chimiques en milieu aqueux et les appliquer aux eaux naturelles ;
- Appréhender les étapes de la préparation des échantillons et les étapes de l'analyse instrumentale élémentaires ou moléculaires;
- Comprendre le principe physique et de fonctionnement des techniques d'analyses élémentair afin d'en appréhender leurs limites et potentialités;
- Faire choix d'une méthode de calibration adaptée au problème analytique posé (interne, externe, ajouts dosés...)
- 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;
- Présenter dans un format adéquat les résultats obtenusy incluant les principes d'incertitude et d'erreurs;
- Exercer un jugement critique face aux résultats fournis.

Contenu de l'UE : descriptif et cohérence pédagogique

L'analyse quantitative jouant un rôle majeur dans de nombreux domaines des sciences de l'ingénieur, des outils statistiques de base pour la présentation et la validation des résultats seront enseignés.
Les méthodes d'étalonnage pour la quantification lors de l'utilisation de méthodes relatives font l'objet d'une partie spécifique de ce cours, nécessaire pour comprendre les effets de matrice et les erreurs associées aux différentes techniques d'analyse instrumentale. Certaines méthodes de préparation/concentration d'échantillons font partie intégrante de l'enseignement.
Ce cours de chimie analytique (I-GPRO-028/I-GPRO-229) est principalement basé sur la chimie des milieux aqueux. Une revue rapide des principaux bilans et aspects cinétiques des réactions chimiques est à la base de la présentation des équilibres calco-carboniques et des réactions de complexation (étude des complexes présents dans l'eau naturelle et réactions de complexation pour l'analyse des choses, comme les différentes duretés).
Les techniques de spectrométrie moléculaire (UV-visible) complèteront cette partie.
Tant pour les échantillons liquides que solides, les analyses élémentaires par spectrométries d'émission et d'absorption atomiques (photométrie de flamme, ICP, absorption atomique) seront étudiées sur la base de principes d'analyse, d'instruments, de leurs particularités et de diverses configurations (génération d'hydrure, four graphite, ICP -MS, etc.) et les éventuelles difficultés de chaque technique seront abordées (interférence, sensibilité, linéarité, etc.).
De plus, la fluorescence des rayons X sera discutée pour la comparaison pour l'analyse d'échantillons solides.
L'ensemble de ces aspects seront mis en pratique dans l'AA I-GPRO-230 tant au niveau des analyses de paillase que des analyses instrumentées.
AA I-SDMA 005 abordera spécifiquement les différentes techniques de caractérisation liées aux interactions rayonnement/matière, dont la microscopie électronique à balayage ; techniques d'analyse élémentaires (EDS et WDS); techniques spectroscopiques (AES, XPS, SIMS) ; microscopie électronique à transmission et diffraction des rayons X.
Une dernière partie du cours est consacrée à l'introduction des méthodes de chromatographie (I-GPRO-230) en phase 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 l'eau ou le sol.

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.

Type(s) et mode(s) d'évaluation Q1 pour l'UE

• Production (travail écrit, rapport, essai, collection, produit…) à déposer - En présentiel
• Examen oral - En présentiel
• Exercice(s) coté(s) - En présentiel

Commentaire sur les évaluations Q1 de l'UE

I-GPRO-028 : 
L'évaluation se déroulera sous forme d'une examen oral : chaque étudiant reçoit 3 à 4 questions abordant les différents chapitres de façon spécifiques et transversales. Il dispose de 30 minutes pour préparer ses réponses et présente ensuite ces dernières à l'examinateur.
I-GPRO-229 :
Les travaux pratiques seront évalués sur base de la remise d'un rapportet de la qualité du travail réalisé en séance et interviendra pour 20% de la note de l'AA. Cette note est reportée à la session du Q3.
L'évaluation se déroulera sous forme d'un examen oral : chaque étudiant reçoit 1-2 questions abordant les différents chapitres de façon spécifiques et transversales. Il dispose de 20 minutes pour préparer ses réponses et présente ensuite ces dernières à l'examinateur. L'examen oral est pondéré pour 80% de la note de l'AA.
I-GPRO-230 : 
La note relative aux rapports produits lors des travaux pratiques est reportée au Q3, elle reprend les compétences pratiques développées au laboratoire par les étudiants et la qualité des rapports prduits à l'issue des séances de TP et exercices.(50% de la note de l'AA)
L'exercice coté concernant les travaux pratiques et les principes analytiques mis en oeuvre lors des TP  (50% de la note de l'AA)
I-SDMA-005 :
Examen oral avec temps de préparation et notes de cours
Rapport des séances de travaux pratiques
Examen oral à valider. Si examen oral validé, note finale pondérée = 80 % examen et 20 % rapports des travaux pratiques.
 

Méthode de calcul de la note globale pour l'évaluation Q1 de l'UE

La note globale est obtenue par moyenne arithmétique pondérée suivant la formule suivante : 
[(Note de l'AA I-GPRO-028*0.6 + Note de l'AA I-GPRO-230* 0.4)*0,75 + Note de l'AA I-GPRO-229 * 0,25]*2/3 + Note I-SDMA-005 /3

Type(s) et mode(s) d'évaluation rattrapage Q1 (BAB1) pour l'UE

• Néant - Néant

Commentaire sur les évaluations rattrapage Q1 (BAB1) de l'UE

Sans Objet

Méthode de calcul de la note globale pour l'évaluation rattrapage Q1 (BAB1) de l'UE

Sans objet

Type(s) et mode(s) d'évaluations Q3 pour l'UE

• Production (travail écrit, rapport, essai, collection, produit…) à déposer - En présentiel
• Examen oral - En présentiel

Commentaire sur les évaluations Q3 de l'UE

I-GPRO-028 : 
L'évaluation se déroulera sous forme d'une examen oral : chaque étudiant reçoit 3 à 4 questions abordant les différents chapitres de façon spécifiques et transversales. Il dispose de 30 minutes pour préparer ses réponses et présente ensuite ces dernières à l'examinateur.
I-GPRO-229 :
Les travaux pratiques seront évalués sur base de la remise d'un rapportet de la qualité du travail réalisé en séance et interviendra pour 20% de la note de l'AA. Cette note est reportée à la session du Q3.
L'évaluation se déroulera sous forme d'un examen oral : chaque étudiant reçoit 1-2 questions abordant les différents chapitres de façon spécifiques et transversales. Il dispose de 20 minutes pour préparer ses réponses et présente ensuite ces dernières à l'examinateur. L'examen oral est pondéré pour 80% de la note de l'AA.
I-GPRO-230 : 
La note relative aux rapports produits lors des travaux pratiques est reportée au Q3, elle reprend les compétences pratiques développées au laboratoire par les étudiants et la qualité des rapports prduits à l'issue des séances de TP et exercices. -
I-SDMA-005 :
Examen oral avec temps de préparation et notes de cours
Rapport des séances de travaux pratiques
Examen oral à valider. Si examen oral validé, note finale pondérée = 80 % examen et 20 % rapports des travaux pratiques.

Méthode de calcul de la note globale pour l'évaluation Q3 de l'UE

La note globale est obtenue par moyenne arithmétique pondérée suivant la formule suivante : 
[(Note de l'AA I-GPRO-028 * 0,8 + Note de l'AA I-GPRO-230 * 0,2) * 0,75 + Note de l'AA I-GPRO-229 * 0,25]*2/3 + Note I-SDMA-005 / 3