Tijdens de opleiding

Tijdens de cursus Atoombouw leer je alles over de bouwstenen van de chemie. Vanaf het microniveau van protonen, neutronen en elektronen wordt via verschillende atoommodellen de link gelegd naar atomaire eigenschappen. Na de cursus ben je in staat dit te herkennen in andere plekken waar deze in de chemie een rol spelen.

Je leert een titrimetrische bepaling op het laboratorium op correcte wijze uit te voeren. De voorbereiding, uitvoering en de rapportage in de vorm van het labjournaal van het experiment komen aan de orde. Veilig werken op het laboratorium neemt een prominente plek in de cursus in. De theorie omvat kennis over sterke en zwakke éénwaardige zuren. Ook behandelen we buffers, oplosbaarheid van stoffen, oxidatoren en reductoren. Na deze cursus kun je voorspellen of een redoxreactie wel of niet spontaan verloopt en kun je rekenen met de wet van Nernst.

Tijdens het werken in een laboratorium verricht je regelmatig (kwantitatieve) metingen. De waarden hiervan moeten beschreven worden. Het kan zijn dat er andere grootheden mee worden uitgerekend of dat ze grafisch verwerkt worden. De verkregen waarden moeten daarom bediscussieerd worden. Van essentieel belang bij het analyseren van de meetwaarden zijn de begrippen ‘nauwkeurigheid’ en ‘fout’. Daarnaast is het belangrijk om te bepalen wat de betrouwbaarheid van de meetwaarden is en of meetwaarden tussen twee groepen (significant) verschillend zijn. Hoe je deze zaken met behulp van Excel berekent, hoe je hier conclusies aan verbindt en hoe je die opschrijft, leer je in de cursus Data-analyse 1.

Na de cursus Procestechniek 1 heb je begrip van de basiselementen in de chemische procestechnologie, zoals verschillende procesbeschrijvingen en unit operations. Je kunt op een systematische manier de eenvoudige massabalansen en energiebalansen doorrekenen en aangeven welke kenmerken van duurzaamheid bij het proces een rol spelen. Ook kun je deze theorie toepassen in en vergelijken met de praktijk, en hierover effectief rapporteren en communiceren.

In deze cursus leer je hoe je (moleculaire) verbindingen in een chemisch mengsel van elkaar kunt scheiden en karakteriseren. Vervolgens breng je de theorie in de praktijk. Met de opgedane kennis en vaardigheden ben je in staat om (samen met een medestudent) een werkplan op te stellen voor de scheiding en karakterisering van een aantal verbindingen in een mengsel. Daarnaast kun je dit werkplan uitvoeren volgens de geldende (veiligheids)normen.

De basiscursus Wiskunde is bedoeld om je wiskundige kennis op peil te brengen en aan te vullen, en je vertrouwt te maken met chemisch rekenen. Als je de cursus met succes afrondt, kun je ook de wiskunde die wordt gebruikt in andere cursussen uit de opleidingen Chemie begrijpen en toepassen. Na het volgen van de cursus Wiskunde kun je wiskundige formules en functies begrijpen, bewerken, oplossen en schetsen. Je kunt de opgedane wiskundige kennis toepassen in de praktijk.

In deze cursus komen de opbouw en de ruimtelijke structuur van organische moleculen en de hoofdgroepen biomoleculen aan de orde. Met deze kennis kun je vanuit een bio-organische vraagstelling een onderzoeksstrategie opstellen.

Tijdens deze cursus maak je kennis met analyseapparatuur en de achterliggende theorie. We behandelen de werking van analytische technieken als chromatografie en spectrometrie. Na het volgen van de cursus ben je in staat kwantitatieve analyses uit te voeren met analytische apparatuur volgens veiligheidsregels. Ook kun je aan de hand van een voorschrift of handleiding de apparatuurinstellingen aanpassen. Aan het einde van de cursus beheers je de theoretische kennis van chromatografie en spectroscopie.

Waar het bij de cursus Procestechniek 1 gaat om processen zonder chemische reactie, kijken we bij de cursus Procestechniek 2 wat er gebeurt als stoffen wel worden gevormd of afgebroken. Hoe verandert de massabalans? Hoe ziet de reactor (de plek waar de chemische reactie plaatsvindt) eruit? Wat gebeurt er met de warmte die vrijkomt? Hoe ziet een heel proces er dan uit? Daarnaast kijken we naar unit operations met vaste deeltjes zoals fluïdisatie en adsorptie. Deze cursus bevat niet alleen theorieles. Je gaat ook experimenten uitvoeren in de proceshal en je maakt in Excel opdrachten en simulaties.

In de cursus Fysische chemie ga je je bezighouden met de fysische eigenschappen van stoffen. Je legt verbanden tussen de eigenschappen van stoffen en die van de deeltjes (atomen, moleculen, ionen) waaruit deze zijn opgebouwd. Zo worden bijvoorbeeld microscopische eigenschappen als aantal, massa en snelheid van moleculen in een gas gekoppeld aan macroscopische eigenschappen als temperatuur, druk en soortelijke warmte van het gas. Een ander voorbeeld is het relateren van de osmotische druk van een polymeeroplossing aan de molecuulgrootte van de opgeloste deeltjes.

In het kader van duurzaamheid wordt steeds vaker gebruikgemaakt van cellen of enzymen om gewenste stoffen te produceren. Sommige complexe moleculen, veelal met een farmaceutische toepassing, zijn zelfs alleen met behulp van cellen of enzymen te produceren. In deze cursus worden een aantal basale biochemische processen behandeld als basis voor toepassingen in de biotechnologie. Ook leer je een eenvoudig biochemisch onderzoek uit te voeren aan de hand van een aangereikte vraagstelling.

Tijdens de cursus Organische synthese 1 ga je je verder verdiepen in de organische chemie en molecuulspectroscopie, zodat je op de vele terreinen van de chemie – petrochemische industrie, wasmiddelindustrie, farmaceutische industrie, geur- en smaakstoffenindustrie, voedingsmiddelenindustrie, biobased industrie, kunststof-, polymeer-, lijm- en verfindustrie – goed kunt functioneren in de diverse laboratoria.

Je leert met behulp van spectrometrie stoffen in beperkt complexe monsters te identificeren en/of te kwantificeren en deze te rapporteren in een labjournaal en practicumverslag. Je onderbouwt je keuze voor de gebruikte spectrometrische techniek met zijn parameters en houdt rekening met interferenties.

Je leert een omzetting met enzymen en micro-organismen voor te bereiden, uit te voeren en te rapporteren. Je gaat hierbij op de juiste manier om met deze biokatalysatoren. Daarnaast benoem je de verschillende up- en downstreamstappen in een biotechnologisch proces en voer je hieraan eenvoudige berekeningen uit. Ook leer je adviseren welke optie voor een bepaalde processtap het meest geschikt is en wat de beste schakeling van processtappen is.

In deze cursus bouwen we je kennis van de organische chemie uit door het mechanisme van verschillende reacties te bestuderen. Door naar de reactiviteit van functionele groepen te kijken, kunnen we de uitkomst van een reactie voorspellen. Van een aantal reacties nemen we deze voorspelling mee naar het lab, waar we de reactie uitvoeren en analyseren. Ook gaan we uitgebreid in op verschillende spectrometrische technieken waarmee we de structuur van de gesynthetiseerde verbinding kunnen ophelderen. Daarnaast worden een aantal bekende opzuiveringstechnieken die we op het lab gebruiken tegen het licht gehouden, zodat we theoretisch begrijpen waarom een scheiding goed of juist slecht verloopt.

In deze cursus verdiep je je in de achtergronden van thermodynamica, kinetiek en katalyse om het reactieverloop te kunnen sturen. Je kunt hiermee de ligging van het evenwicht en het concentratieverloop tijdens een reactie begrijpen, voorspellen en beïnvloeden. Op basis van kennis van de opbouw en werking van katalysatoren kun je aangeven hoe een katalysator het reactieverloop beïnvloedt en hoe de keus voor een katalysator de gevormde producten kan bepalen. Naast de theorie ga je ook aan de slag in de praktijk. Je doet kinetische metingen en werkt deze uit.

In deze cursus verdiep je je verder in de eigenschappen van biomoleculen als basis voor toepassingen in de bioanalyse en ontwikkeling van producten in voeding en farma. Daarnaast bekwaam je je in het voorbereiden, uitvoeren en rapporteren van biochemische experimenten en leer je de resultaten interpreteren op basis van biochemische achtergrondkennis.

Bij het opzetten van een proces, experiment of analysemethode moet de apparatuur juist ingesteld worden om een zo goed mogelijk meetresultaat te behalen. Hiervoor moeten de instellingen van de meetmethode geoptimaliseerd en gevalideerd worden. Met steeds verdergaande automatiseringsmogelijkheden en -toepassingen is het optimaliseren van dergelijke omstandigheden, analyses en de validatie continu in ontwikkeling. Je kunt daarmee namelijk uitmaken of een methode geschikt is voor jouw doel en experimenten ontwerpen om relevante informatie over de metingen te verkrijgen. Met chemometrische technieken kun je bijvoorbeeld de maximale informatie uit je analyses halen.

Tijdens deze cursus kijken we naar het opzetten en ontwerpen van experimenten om met een beperkt aantal experimenten toch maximale informatie over de te onderzoeken factoren te krijgen. Ook kijken we naar de opzet van een kalibratiemethode (regressie en de analyse hiervan), de validatie van een meetmethode en de interpolatie van monstermetingen met bijbehorende betrouwbaarheidsintervallen.

In deze cursus maak je kennis met de vele facetten van de polymeerchemie: van reactiemechanismes en synthesetechnieken tot fasegedrag, kinetiek, veelgebruikte analyses en duurzaamheidaspecten. De theorie breng je in de praktijk: je werkt zelf een voorschrift voor een polymeersynthese uit de literatuur uit tot een werkvoorschrift dat in het laboratorium uit te voeren is. Aan de hand van het werkvoorschrift kun je het polymeer synthetiseren, waarbij je weet hoe het reactiemechanisme werkt en je de consequenties voor de opstelling en uitvoering van de proef kunt overzien. Vervolgens analyseer en karakteriseer je het polymeer. De analyseresultaten kun je relateren aan de gekozen syntheseroute en bijbehorende kinetiek.

Met deze cursus bereid je je voor op een Research & Development-positie (R&D-positie) in de chemische industrie en op je eerste stage. Je werkt aan een representatieve casus, waarbij je leert om een praktische vraag te vertalen naar een onderzoekstrategie om producteigenschappen te verbeteren. In een projectachtige setting loop je een paar keer door de R&D-cyclus heen, waarbij je de uitkomst van de voorgaande stap evalueert en gebruikt als input voor de volgende verbeterstap. Optimalisatie van elk van de producteigenschappen vraagt een individuele bijdrage, maar om met het team het gehele product (de applicatie) te optimaliseren is samenwerking essentieel.

Na afloop van deze cursus kun je met behulp van monstervoorbehandeling en chromatografie stoffen in relatief complexe farmaceutische producten en/of voedingsproducten identificeren en kwantificeren, en dit rapporteren in een practicumverslag. Je onderbouwt je keuze voor de gebruikte monstervoorbehandeling en instellingen van de chromatografie en detector.

Tijdens de cursus Retrosynthese ga je je verder verdiepen in de organische chemie. Aan de hand van de opgedane kennis tijdens de cursussen Organische synthese 1 en 2 ga je een voorstel doen voor een syntheseroute om eenvoudige nieuwe of bestaande verbindingen te synthetiseren.

Je loopt stage in binnen- of buitenland.

In deze cursus komen een aantal technieken aan bod die aankomend analytisch chemici moeten kennen. Ze komen deze namelijk al geregeld tegen tijdens het afstuderen of in hun toekomstige beroepenveld.

In deze cursus gaan we dieper in op Massa-spectrometrie en NMR spectrometrie en we besteden enige aandacht aan de basisregels voor de interpretatie van massaspectra. Daarnaast leggen we speciale NMR-technieken als 2DNMR uit en besteden we in 1H-NMR aandacht aan ingewikkelde opsplitsingspatronen. Op basis van combinaties van verschillende spectra, kunnen we analyseren welke chemische structuur een onbekende stof heeft.

Aromaten, carbonylverbindingen en aminen komen veel voor in de natuur. Bijvoorbeeld in plantaardige stoffen als zuren, geurstoffen of vetten. Deze verbindingen worden ook vaak gebruikt en gemaakt in de chemische industrie. Binnen de R&D-specialisatie is kennis van de reacties van aromaten, de heteroaromaten, de aminen en carbonylverbindingen belangrijk. Je leert in deze cursus hoe deze stoffen gemaakt kunnen worden en hoe ze verder reageren.

Dit project vormt het hart van je specialisatie. Je werkt aan externe researchopdrachten van bedrijven. De onderzoeksvragen zijn afkomstig uit de beroepspraktijk/het werkveld waar je als afgestudeerd hbo’er gaat werken. Het zijn dus echte onderzoeken van externe partijen van buiten de Hogeschool Utrecht of interne opdrachtgevers (ILC-docenten, lectoraat). Je werkt hier een half jaar in twee- of drietallen aan en je hebt direct contact met de opdrachtgever.

Als onderzoeker is het belangrijk dat je in staat bent een onderzoek op te zetten, te plannen en uit te voeren. Voor een R&D-onderzoeker houdt dit in dat er bijvoorbeeld een syntheseroute over meerdere stappen uitgedacht en uitgevoerd moet kunnen worden. Belangrijk hierbij is dat bij elke stap bekend is wat de uitgangsstof van de volgende stap is. Daardoor zijn zuiverheidsbepalingen en structuuranalyses heel belangrijk. Om hierin te oefenen, starten we met een meerstapssynthese, bijvoorbeeld van Carvon of Carvacrol uit Limoneen, om te ondervinden wat dit inhoudt. Na drie weken krijg je een individueel project waarvoor je een onderzoeksplan moet opstellen en uitvoeren. Je rapporteert schriftelijk en mondeling over dit project. Dit project vormt het hart van je specialisatie.

Nabij Infrarood- en Raman-spectroscopie zijn spectroscopische technieken die in opkomst zijn in de industrie. Met deze technieken wordt gekeken naar vibraties van moleculen. In deze cursus kijken we naar de overeenkomsten, de verschillen en de theoretische achtergrond van Infrarood en Raman. De hoeveelheid en complexiteit van de data is de laatste jaren toegenomen. Hierdoor leer je om chemometrische technieken te gebruiken bij de data-analyse.

Chemometrie is een richting in de chemie die gebruik maakt van wiskundige en statistische methoden om verkregen resultaten te kunnen analyseren. Dankzij de computer is deze tak sterk in ontwikkeling. Je kunt met deze technieken uitmaken of een bepalingsmethode optimaal is voor jouw doel en je kunt zo experimenten ontwerpen.

Tijdens deze cursus kijken we naar de data analyse van grote hoeveelheden data, zoals een set aan infraroodspectra om concentraties van bepaalde componenten te kunnen vaststellen. Er komen een aantal technieken aan bod die gebruikt kunnen worden om de gegevens te bewerken, voordat de en daarnaast technieken om de echte data analyse plaatsvindtuit te voeren. Op deze manier kan dan zo veel mogelijk informatie uit de experimentele gegevens gehaald worden.

In deze cursus komen moderne instrumentele scheidingsmethoden aan de orde en de toepassing daarvan op het gebied van analyses. Chromatografische technieken worden vaak gekoppeld aan een massaspectrometer als detector. Daarom behandelen we massaspectrometrische technieken uitgebreid in deze cursus. Aan het einde van de cursus heb je je kennis over moderne instrumentele scheidingsmethoden en analysetechnieken verbreed en verdiept. Hierdoor ben je in staat om voor een groot aantal analyseproblemen een geschikte oplossing te kiezen. Verder kun je aan de hand van gegeven parameters uitrekenen in hoeverre een scheidingsprobleem met behulp van een bepaald chromatografisch systeem op te lossen is.

Tegenwoordig wordt steeds vaker gebruikgemaakt van enzymen of moleculen die iets vergelijkbaars doen, bij de synthese van chirale organische moleculen. In deze cursus behandelen we verschillende aspecten en voorbeelden van biokatalyse en vergelijkbare katalysatoren. Ook gaan we in op de recente ontwikkelingen op het gebied van green chemistry (groene chemie), een onderwerp dat steeds belangrijker wordt in het kader van duurzaam produceren. In deze cursus oefen je bovendien met het lezen en begrijpen van wetenschappelijke artikelen.

In de cursus Kunststoftechnologie gaan we dieper in op de materiaaleigenschappen en toepassingen van diverse polymeren. Naast het fasegedrag, de kinetiek en de synthese van enkele typen polymeer gaan we in op recente ontwikkelingen binnen de polymeerchemie. Denk aan biotechnologische polymeren, geleidende polymeren, self-healing materialen, supramoleculaire polymeren, thermoplastische rubbers en supervezels. Hiernaast werk je aan de competenties instrueren en begeleiden door een kort college te verzorgen.

Door een extra onderzoek te doen, kun je jezelf verbreden of verdiepen qua onderwerpen waar je aan werkt. Hiermee verbreed of verdiep je je eigen onderzoeks- en experimentele vaardigheden.

• ILC-Minor Food & Pharma;
• ILC-Minor Process Development in Chemical Industry;
• ILC-Minor Applied Bioanalytical and Pharmaceutical Chemistry;
• ILC-Minor Green Chemistry;
• HU-minor;
• Minor bij andere Hogeschool;
• Premaster universiteit;
• Profilering extern.

Je afstudeeropdracht doe je bij een bedrijf naar jou keuze. Net als bij de stage hebben we een grote database aan bedrijven. Tijdens de afstudeerstage voer je een opdracht voor het bedrijf uit. Daar schrijf je een verslag over, waar je vervolgens een presentatie en verdediging over houdt. Je kunt ook afstuderen in het buitenland, maar vaak wordt er gekozen voor een (internationaal) bedrijf in Nederland.

Naast specialistische kennis en vaardigheden van chemie leer je ook duidelijk te communiceren, te presenteren, goed samen te werken en nauwkeurig verslag te leggen.