CURSOS DE POSGRADO DE LA FACULTAD DE CIENCIAS GEOLÓGICAS Doctorado con Mención de Calidad GEOLOGÍA E INGENIERÍA GEOLÓGICA Espectroscopía Infrarroja y Raman: fundamentos y aplicaciones en Ciencias de la Tierra y Ciencia de Materiales (20 horas) IMPARTIDO POR José María Alía Robledo (Universidad de Castilla-La Mancha) y Ángel Carmelo Prieto Colorado (Universidad de Valladolid) 14 al 17 de abril de 2009 Aula de Posgrado (Planta baja) Asistencia previa inscripción: [email protected] Martes, 14/04/2009 PROGRAMA 10:00 – 11:30 horas 1. Espectroscopía vibracional 1.1. Fundamento molecular 1.2. Interacción de la radiación IR con la materia 1.3. Vibraciones y simetría 1.4. Número y simetría de los modos normales de vibración (M.N.V.). 11:30 – 12:00 café / pausa 12:00 – 13:30 1.5. 1.6. 1.7. Espectroscopía IR en sólidos cristalinos Predicción de los M.N.V. mediante métodos teóricos ab initio Similitudes y diferencias entre las espectroscopías IR y Raman 13:30 – 16:00 almuerzo / pausa 16:00 – 17:00 2. 17:00 – 18:00 Instrumentación IR 2.1. Disposición experimental 2.2. Equipos dispersivos y mediante transformada de Fourier 2.3. Preparación de las muestras 2.4. 2.5. Tratamiento de la señal en espectros IR: aplicación GRAMS32® Espectroscopía mediante A.T.R. Miércoles, 15/04/2009 10:00 – 11:30 3. El efecto Raman. 3.1. Introducción. 3.2. Historia del Efecto Raman. 3.3. Fundamentos. 3.4. Reglas de Selección. 3.5. Polarización en gases y líquidos. 3.6. Polarización en sólidos cristalinos. 3.7. Raman Resonante y fluorescencia 11:30 – 12:00 café / pausa 12:00 – 13:30 4. 5. Instrumentación Raman. 4.1. Disposición experimental. 4.2. Equipos microRaman y nanoRaman. 4.3. Equipos portátiles y teleRaman. 4.4. Tratamiento de la señal en espectros Raman. 4.5. Imagen y cartografía microRaman. 4.6. Microscopía Raman acoplada con otras técnicas de análisis instrumental, SEM, DRX, LIBS. Aplicaciones de la Espectroscopía Raman. 5.1. Estudio de dinámico vibracional de cristales. 5.2. Estudio de procesos de crecimiento cristalino en solución acuosa. 13:30 – 16:00 almuerzo / pausa 16:00 – 17:00 17:00 – 18:00 6. 5.3. 5.4. 5.5. Análisis del grado de cristalinidad en materiales paracristalinos Estudio cualitativo y cuantitativo de inclusiones fluidas. Determinación de gemas y piedras semipreciosas Aplicaciones de las Espectroscopias Raman e Infrarroja en Ciencias de la Tierra. Jueves, 16/04/2009 10:00 – 11:30 7. 8. Espectroscopía Raman en Patrimonio Histórico y Arqueológico. 7.1. Diagnostico para conservación y restauración de bienes culturales. 7.2. Estudios de obras de arte según el material soporte: madera, tejido, metal, vidrio y hueso. 7.3. Análisis estratigráficos. 7.3.1. Estudio de pigmentos. 7.3.2. Autentificación de obras de arte. Espectroscopía Raman en Ciencias Forenses 8.1. Análisis de tintas. 8.2. Análisis de drogas. 8.3. Tratamientos quimiométricos. 11:30 – 12:00 café / pausa 12:00 – 13:30 9. Aplicaciones de la Espectroscopía IR 9.1. Estudio de dinámico vibracional de cristales 9.1.1. Identificación y análisis de minerales: óxidos, materiales hidratados, boratos, carbonatos, silicatos, sulfatos, fosfatos y otros minerales 13:30 – 16:00 almuerzo / pausa 16:00 – 17:00 10. Bases de datos de espectroscopía IR. 17:00 – 18:00 11. Bases de datos de espectroscopía Raman Viernes, 17/04/2009 GRUPO A 10:00 – 11:30 12. Prácticas IR 12.1. Predicción de los M.N.V. mediante teoría de grupos 12.2. Predicción de los M.N.V. en aniones aislados mediante métodos ab inicio. Manejo básico de la aplicación Gaussian 03 12.3. Estudio dinámico vibracional de sólidos cristalinos 12.4. Análisis y tratamiento de la señal IR. 12.5. Identificación de fases minerales 11:30 – 12:00 café / pausa 12:00 – 13:30 13. Prácticas Raman. 13.1. Estudio dinámico vibracional de sólidos cristalinos. 13.2. Análisis y tratamiento de la señal Raman. 13.3. Identificación de fases minerales GRUPO B 10:00 – 11:30 12. Prácticas Raman. 12.1. Estudio dinámico vibracional de sólidos cristalinos. 12.2. Análisis y tratamiento de la señal Raman. 12.3. Identificación de fases minerales 11:30 – 12:00 café / pausa 12:00 – 13:30 13. Prácticas IR 13.1. Predicción de los M.N.V. mediante teoría de grupos 13.2. Predicción de los M.N.V. en aniones aislados mediante métodos ab inicio. Manejo básico de la aplicación Gaussian 03 13.3. Estudio dinámico vibracional de sólidos cristalinos 13.4. Análisis y tratamiento de la señal IR. 13.5. Identificación de fases minerales 70 FTIR Natural pigment 500 Hematite Standart Kaolinite 50 Intensity (a.u.) Intensidad Raman (u.a.) 60 40 30 20 Limo720 400 Limo560 Limo380 300 Limo235 Limo195 200 Limo100 100 Limonita ν 1−5 (ΟΗ) ν (Si 2O 5) 10 Goethita 200 500 1000 1500 2000 2500 -1 Wavenumber (cm ) 3000 3500 400 600 800 4000 Número de onda (cm-1)