4.2 Application Case-Study Description
4.2.2 Systems Architecture
M. Prieto 985 10 30 88
Dpto. De Geología
[email protected]M.A. Fernández 985 10 31 74
Dpto. De Geología
[email protected]3. Conocer las principales técnicas de identificación y caracterización mineral y su aplicación a la resolución de problemas geológicos y los relacionados con la ingeniería, la agricultura, el mediambiente y el procesado de minerales para la industria.
4. Establecer un puente entre las Ciencias de la Tierra y la Ciencia de los Materiales a través de la teoría y práctica de las técnicas mineralógicas.
5. Conocer las principales técnicas analíticas y métodos geoquímicos y su aplicación al estudio de problemas relacionados con el medioambiente y la prospección.
6. Desarrollar hábitos relacionados con la calidad de las medidas experimentales y de los informes profesionales.
7. Desarrollar una sensibilización hacia los problemas medioambientales y un compromiso ético en el ámbito profesional.
8. Acostumbrar a los estudiantes al trabajo en equipo en un ambiente internacional
*.
Incidir sobre las competencias trasversales y profesionales incluidas en la materia mediante el desarrollo de seminarios, comentarios de informes, consultas electrónicas a través de web, etc. El curso incluye seminarios y la realización de una serie de trabajos prácticos en los que el estudiante debe adquirir y ejercitar intensamente competencias transversales entre las que se destacan: la capacidad de gestión de la información, comunicación oral y escrita, toma de decisiones, razonamiento crítico, adaptación a nuevas situaciones y compromiso ético. El desarrollo de estas competencias en los estudiantes debe capacitarlos para desempeñar con responsabilidad una actividad profesional o investigadora en este campo. Del carácter interdisciplinar de la materia y de la necesidad de integrar datos locales a escala global se desprende la importancia del trabajo en equipos interdisciplinares y la importancia del ámbito internacional. La materia se impartirá de forma bilingüe (inglés/español) y se integrará como curso en la Red Europea “Marie Curie” EST (Early Stage Training) “Mineral-Fluid Interface Reactivity”, de la que son miembros los profesores implicados.El desarrollo del curso facilitará la adquisición de competencias profesionales concretas en el campo de la mineralogía y la geoquímica. Pero además, aportará competencias aplicables a un buen número de situaciones profesionales. Destacan las competencias que el alumno adquirirá en el uso de técnicas de caracterización de materiales y en el enfoque geoquímico-mineralógico de los problemas medioambientales y los métodos de remedio.
5. Contenidos
- CLASES MAGISTRALES (12 horas presenciales)*
Estructura y propiedades físicas de los minerales. Usos industriales y tecnológicos de los minerales en función de sus propiedades físicas. Estructura y variabilidad química de los minerales. Aplicaciones de los minerales en función de su comportamiento físico-químico. Técnicas instrumentales de identificación y caracterización mineral. Técnicas de difracción de rayos X. Microscopías electrónicas de transmisión y barrido. Microsonda electrónica y microanálisis. Técnicas espectroscópicas. Técnicas térmicas. Técnicas de análisis de imagen y sus aplicaciones al procesado de minerales.
Técnicas instrumentales de análisis geoquímico: Espectrometría de Absorción Atómica (AAS). Análisis de fluorescencia de rayos-X (XRF). Espectrometría de Emisión Atómica con fuente de Plasma Acoplado por Inducción (ICP-AES). Espectrometría de masas con fuente de Plasma Acoplado por Inducción (ICP-MS).
Minerales industriales. Caracterización y procesado de las materias primas minerales en función de sus aplicaciones: Pinturas y recubrimientos, fabricación de papel, goma, adhesivos y selladores, fármacos, pesticidas agrícolas, cerámicas y vidrios. Minerales y materiales avanzados.
Mineralogía y comportamiento de materiales constructivos. Áridos: mineralogía, procesado, propiedades y comportamiento. Cales, yesos y cementos industriales: mineralogía de las materias primas, procesado, propiedades y comportamiento.
Procesado de menas minerales. Identificación mineral. Análisis textural. Ensayos de liberación, separación y procesado.
Estudio mineralógico y geoquímico de suelos y muestras relacionadas. Estudios litogeoquímicos. Estudios biogeoquímicos. Estudios de aguas. Muestreo, preparación de muestras y cuantificación de errores.
Métodos geoquímicos e isotópicos de exploración y prospección de recursos geológicos. Aplicaciones de la geoquímica en la geología de menas y minerales industriales: Casos de estudio.
Métodos mineralógicos, geoquímicos e isotópicos aplicados al medioambiente.
Aplicaciones de la geoquímica al estudio de la distribución, atenuación, almacenamiento y efectos de residuos y contaminantes domésticos, agrícolas, industriales y nucleares: Casos de estudio.
Minerales en ambientes contaminados: Tipos de interacción contaminante-mineral. Minerales con aplicaciones medioambientales: estructura y comportamiento físico-químico.
- CLASES PRÁCTICAS de laboratorio (12 horas presenciales)
Se realizarán 3 prácticas de laboratorio (4 horas de duración) en 6 sesiones de 2 horas presenciales cada una. Las prácticas se realizarán en grupo, de manera que cada equipo abordará tareas diferentes que en conjunto constituirán un caso de estudio. La puesta en común de los resultados se realizará en los seminarios (ver Actividades Dirigidas). El objetivo de las prácticas es familiarizar a los alumnos con la potencialidad de determinadas técnicas instrumentales.
1. Identificación y carácterización de muestras monominerales mediante difracción de rayos X, microscopía electrónica y microanálisis. La práctica incluirá el seguimiento de la preparación de muestras, la obtención de diagramas de difracción, imágenes de microscopía electrónica y micro-análisis en los Servicios Científico-Técnicos de la Universidad de Oviedo. Los diagramas de difracción (idexación, refinamiento de parámetros, cristalinidad, etc.) se estudiarán mediante el programa X-Pert Plus. En su caso los datos se elaborarán con el programa ORIGIN de tratamiento de datos científicos. (Una sesión en los laboratorios del Departamento y otra en los Servicios Científico-Técnicos).
2. Estudio mineralógico y geoquímico de una muestras geológicas poliminerales (rocas, sedimentos, etc.). La práctica incluirá el seguimiento de la preparación de las muestras (con separación mineral en algunos casos) para las diferentes técnicas a utilizar. Además se obtendrán de diagramas de difracción, análisis de fluorescencia de rayos X, imágenes (de electrones retrodispersados, mapas de distribución de elementos, etc.) y microanálisis con microsonda electrónica. Los diagramas de difracción se estudiarán mediante el programa X-Pert Plus. En su caso los datos se tratarán con el programa ORIGIN de tratamiento de datos científicos. (Una Sesión en los laboratorios del Departamento y otra en los Servicios Científico-Técnicos).
3. Análisis de cationes en muestras de agua. Los análisis se realizarán en los laboratorios del departamento mediante AAS y en los Servicios Científico-Técnicos mediante ICP-MS. En el caso de la AAS los estudiantes realizarán un estudio (reproducibilidad, incertidumbre, precisión, etc.) de los errores analíticos. (Una sesión en los laboratorios del Departamento y otra en los Servicios Científico-Técnicos).
- ACTIVIDADES DIRIGIDAS (3 horas presenciales)
Seminarios.
Esta actividad tiene como finalidad la presentación y discusión colectiva de las prácticas de realizadas por los diferentes grupos de estudiantes y su integración en la resolución de casos de estudio. Se realizarán tres sesiones, una por cada práctica. Asistirán a la discusión miembros de los grupos extranjeros participantes en la red europea “Mineral-Fluid Interface Reactivity”.
Tutorías obligatorias. Se realizarán cuatro sesiones de 15 minutos por estudiante con el fin
de orientar su progreso de forma personalizada