› Toxicologie

• Définitions: différentes formes de toxicité pour les êtres vivants et l’environnement,
• Les phases de l’action toxique, pénétration et élimination manifestations, cibles et interactions, mécanismes de toxicité, 
• Formes physico-chimiques et toxicité des xénobiotiques, 
• Méthodes d’évaluation de la toxicité. 

› Introduction à l’écotoxicologie

• Définitions, Les approches, 
• Critères d’évaluation du risque écotoxicologique, 
• Monitoring chimique ; Bio-indicateurs de pollution, 
• Biomarqueurs, 
• Contaminants émergents : les médicaments. 

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Préparation à la certification en anglais, Test of English for International Communication (TOEIC).

Le TOEIC mesure les compétences de compréhension écrite et orale pour les niveaux débutant à avancé et détermine si une personne peut communiquer en anglais efficacement et avec aisance dans un contexte professionnel.

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• Définition d’un projet, 
• Composantes d’un projet, 
• Management de projet, 
• Logique de déroulement d’un projet. 

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1- Introduction générale aux spectrométries élémentaires

Les besoins en analyse et les outils pour y répondre. 

2- Des éléments de théorie aux problématiques analytiques

Origine et spécificité du signal en spectrométries élémentaires optique et de masse ; Analyse mono- et multi- élémentaire ; Aspects qualitatifs et quantitatifs ; Stratégies d’acquisition du signal. 

3- Instrumentions en spectrométries élémentaires

› 3-1-     Introduction d’échantillon

Présentation des différentes techniques : Introduction directe, nébulisation, génération d’hydrures, vapeurs froides, ablation laser ; Processus physico-chimiques associés ; Comparaison et stratégie de choix. 

› 3-2-     Spectrométrie d’absorption atomique (AAS)

Schéma de principe ; Instrumentation avec flamme et avec four ; Interférences, solutions instrumentales et stratégies d’analyse. 

› 3-3-     Spectrométrie d’émission atomique (AES)

Schéma de principe ; instrumentations avec flamme, arc/étincelle et plasmas ; interférences, solutions instrumentales et stratégies d’analyse. 

› 3-4-     Spectrométrie de fluorescence atomique (AFS)

Schéma de principe ; instrumentation ; interférences, solutions instrumentales et stratégies d’analyse. 

› 3-5-     Spectrométrie de masse atomique (ICP-MS)

Schémas de principe ; instrumentation ; interférences et biais en masse: solutions instrumentales (cellules de réaction/collision, instrument à haute résolution, multicollecteur) et stratégies d’analyse (préparation spécifique de l’échantillon, équations de correction). 

4-         Synthèse

Approche comparative des différentes spectrométries élémentaires : performances, domaines d’applications et applications ; Approche instrumentale : découverte d’appareillages au laboratoire. 

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• Introduction sur l’unité de mesure, la masse monoisotopique, les abondances isotopiques et la résolution spectrale, 
• Définition de la spectrométrie de masse moléculaire :

Schémas de principe (source d’ionisation, analyseur, détecteur) ; origine et spécificité du signal et présentation des particularités des spectres de masse moléculaires (caractérisation des profils isotopiques multi-élémentaires, espèces multichargées, ions fragments et adduits). 

• Les sources d’ionisation : 

Description des différents types d’ionisation; applications et préparation adaptée de l’échantillon. 

• Sélection et séparation des espèces ionisées : principe de fonctionnement des analyseurs :  

Importance de la génération du vide ; principe, spécificité et avantages des différents types d’analyseur (quadripolaire, à trappe ionique, à temps de vol, à secteur magnétique et à transformée de Fourier).    

• Analyse structurale des espèces ionisées par l’étude de leur fragmentation : 

Techniques de fragmentation; Principe de fonctionnement de la spectrométrie de masse par tandem (MS/MS, MSn) et présentation des analyseurs hybrides (Q-TOF, IT-FTICR…).

• Introduction to the unit of measurement, monoisotopic mass, isotopic abundances and spectral resolution, 
• Definition of molecular mass spectrometry : 

Description (ionization source, analyzer, detector); origin and specificity of the signal and presentation of the peculiarities of molecular mass spectra (characterization of multi-element isotopic profiles, multi-charged species, fragment ions and adducts). 

• Sources of ionization : 

Description of the different types of ionization; applications and appropriate sample preparation. 

• Selection and separation of ionized species: operating principle of analyzers : 

Importance of vacuum generation; principle, specificity and advantages of the different types of analyzer (quadripole, ion trap, time of flight, magnetic sector and Fourier transform). 

• Structural analysis of ionized species by studying their fragmentation : 

Fragmentation techniques; Operating principle of tandem mass spectrometry (MS/MS, MSn) and presentation of hybrid analyzers (Q-TOF, IT-FTICR, etc.).

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Presentation of techniques for the detection, separation, quantification and characterization of biomolecules according to their size, charge, affinity and immunological properties (Ionic chromatography, size exclusion chromatography, affinity chromatography, electrophoresis, immunoassays, multidimensional chromatography).

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Travaux pratiques en chimie analytique basés sur des techniques électrochimiques (ASV, coulométrie, voltamétrie cyclique, courbes i=f(E), …), chromatographiques (GC, HPLC, ionique,…) et spectrométriques (photométrie de flamme et absorption atomique), visant à mettre en place en autonomie l’analyse d’un échantillon donné.

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Réaliser une recherche bibliographique sur un contaminant de l’environnement en intégrant l’approche toxicologique et l’impact écotoxicologique, rédaction d’un rapport et présentation orale. 

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Analyse RMN 1D et 2D, en ¹H et ¹³C, appliquée aux molécules organiques d’intérêt pour l’environnement et le vivant.

Analyse RMN DOSY pour étudier des mélanges complexes.

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Principe de la résonance magnétique nucléaire, descriptif d’un appareillage.

Aspects phénoménologiques du déplacement chimique et des couplages spin-spin pour interpréter un spectre monodimensionnel. Potentialités de la RMN à deux dimensions.

Interprétation de spectres de molécules organiques et polymères en solution.

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Course summary :

Carbon accounting :

• Overview, global, energy and regulatory issues,
• Sources, emission factors and scope of accounting,
• Methodology and implementation,
• Feedback,
• Practical case: realization of the Bilan carbone® of a university.

LCA :

• Introduction : historical context, environmental issues,
• Principle, method, definition, conceptual and normative framework (ISO 14040 to 14044), tools, applications, limits.

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Sommaire du cours :

Comptabilité Carbone :

• Présentation générale, enjeux mondiaux, énergétiques, règlementaires.
• Sources, facteurs d’émission et périmètres de comptabilisation.
• Méthodologie et réalisation.
• Retours d’expériences.
• Cas pratique : réalisation du Bilan Carbone® d’une université.

ACV :

• Introduction : rappels historiques, enjeux environnementaux,
• Principe, méthode, définition, cadre conceptuel et normatif (les normes ISO 14040 à 14044), outils, applications, limites.
• Retours d’expériences.

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• Introduction : rappels sur la répartition des formes de carbone inorganique dans les eaux, équilibres à considérer, définitions (eaux agressives, entartrantes, à l’équilibre), données nécessaires aux calculs, distinction éléments fondamentaux/caractéristiques,
• Méthodes graphiques : diagrammes de Tillmans-Guigues, Hallopeau-Dupin et, Legrand-Poirier.

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• Les différents modes de corrosion en milieu humide,
• Conditions de protection,
• Prévision de la corrosion (diagramme E= pH, cinétique de corrosion).

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› Les polluants organiques de l’air (V. Desauziers 7.5h C, 7.5h TD)

I - Généralités : définitions, nature, sources des Composés organiques volatils (COV)

II - Les émissions de sources fixes : réglementation, mise en place d’un prélèvement, mesure des COV totaux, mesure des COV individuels (échantillonnage par adsorption et analyse chromatographique).

III. Air ambiant : réglementation, échantillonnages passif et actif.

IV - Air des lieux de travail : adaptation des principes d’échantillonnage et d’analyse au cas particulier des ambiances de travail.

V - Air intérieur : contexte, démarche réglementaire, méthode d’analyse des polluants réglementés (dont l’analyse spécifique des aldéhydes), caractérisation des émissions de matériaux (essai d’émission en chambre environnementale).

› Aérosol atmosphériques – Systèmes de mesures (V. Pont, 3h C, 3h TD)

I - Introduction

II - Définition de l’aérosol et domaines de dimension : Gamme de dimension, Gamme de concentration, densité volumique

III - Caractérisation granulométrique : Distribution log-normale: en nombre, masse, surface et volume, granulométrie liée au comportement: diamètre équivalent, diamètre de Stokes, diamètre aérodynamique

IV - Mécanismes élémentaires de transfert, propriétés et contraintes de la mesure : Diffusion brownienne, Inertie (Impaction, diffusion turbulente, centrifugation), Champ extérieur (sédimentation, électrophorèse, thermophorèse), Comportement caractéristique du domaine moléculaire au domaine continu

V - Systèmes de mesures des propriétés de l’aérosol atmosphérique : composition chimique (filtration, analytique, chimie en ligne (ACSM, SP2)), granulométrie (impacteurs, APS, OPS, SMPS), concentration en masse (pesée, TEOM), propriétés optiques (aethalomètre, néphélomètre, photomètre).

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