Il corso ha l’obiettivo di fornire le conoscenze avanzate delle metodologie analitiche innovative per la caratterizzazione dei materiali lapidei naturali ed artificiali e le competenze per elaborare progetti di ricerca mirati allo studio di problematiche di interesse archeologico (archeometria dei materiali), industriale (processi produttivi) ed ambientale (effetti dell’inquinamento sui materiali).
Lezioni frontali; esercitazioni sulla lettura di articoli scientifici e stesura di un progetto di ricerca.
Non ci sono propedeuticità ma sono richieste conoscenze di base di mineralogia, petrografia, chimica e fisica.
Obbligatoria. Per studenti lavoratori come da regolamento didattico di Ateneo
Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.
Metodologie analitiche innovative (distruttive, non distruttive, micro-distruttive e non invasive); applicazioni avanzate ai materiali lapidei naturali ed artificiali (rocce, pigmenti, vetri, ceramiche tradizionali ed industriali, malte, intonaci…) e problematiche di interesse archeologico (archeometria dei materiali), industriale (processi produttivi) ed ambientale (effetti dell’inquinamento sui materiali).
Tecniche elementari • Spettrometria di massa a plasma induttivamente accoppiato e ablazione laser (LA-ICP-MS) • Cenni di fluorescenza ai raggi X portatile (pXRF) • Casi studio;
Tecniche molecolari vibrazionali • Spettroscopia infrarossa in trasformata di Fourier (FTIR), in riflettanza totale attenuata (ATR) e in riflettanza diffusa (DRIFT) • Spettroscopia Raman e Surface Enhanced Raman Spectroscopy (SERS) • Casi studio;
Tecniche microscopiche • Microscopia Elettronica a Trasmissione (TEM) • Confronto con Microscopia Elettronica a Scansione (SEM) • Casi studio;
Tecniche di imaging multispettrale • Fluorescenza UV • Riflettografia IR • Casi studio;
Radiazione di sincrotrone e analisi di immagine • Analisi in luce di sincrotrone e microtomografia ai raggi X • Tecniche di analisi di immagine 2D e 3D • Casi studio;
Altre tecniche basate su radiazione di sincrotrone • Diffrazione a Raggi X con radiazione di Sincrotrone (SR-XRD) • Spettroscopia di assorbimento X (XAS) • Casi studio;
Tecniche neutroniche • Proprietà dei neutroni • Neutronografia • Small Angle Neutron Scattering (SANS) e confronto con la Porosimetria a Intrusione di Mercurio (MIP) • Diffrazione neutronica a tempo di volo (TOF-ND) e confronto con la Diffrazione a raggi X classica • Casi studio;
Tipologie e struttura di un progetto di ricerca con relative esercitazioni propedeutiche alla redazione di un progetto finale.
Dispense del corso e pubblicazioni su riviste scientifiche, disponibili su Studium.
Testo consigliato:
Alfredo Castellano, Marco Martini, Emanuela Sibilia. “Elementi di archeometria. Metodi fisici per i beni culturali”, EGEA 2007.
Argomenti | Riferimenti testi | |
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1 | Metodologie analitiche tradizionali e innovative; confronto tra tecniche distruttive, non distruttive, microdistruttive e non invasive. Applicazioni. | Slide e pubblicazioni scientifiche su Studium; appunti delle lezioni. |
2 | Spettrometria di massa a plasma induttivamente accoppiato - Ablazione laser: (LA)ICP-MS; casi studio. | Slide e pubblicazioni scientifiche su Studium; appunti delle lezioni. |
3 | Fluorescenza ai raggi X (XRF), pXRF; casi studio. | Slide e pubblicazioni scientifiche su Studium; appunti delle lezioni. |
4 | Spettroscopia infrarossa (FTIR, FTIR-ATR, DRIFT); casi studio. | Slide e pubblicazioni scientifiche su Studium; appunti delle lezioni. |
5 | Spettroscopia Raman e Surface Enhanced Raman Spectroscopy (SERS); casi studio. | Slide e pubblicazioni scientifiche su Studium; appunti delle lezioni. |
6 | Microscopia Elettronica a Trasmissione (TEM) e Confronto SEM-TEM; casi studio. | Slide e pubblicazioni scientifiche su Studium; appunti delle lezioni. |
7 | Tecniche di Imaging Multispettrale; casi studio. | Slide e pubblicazioni scientifiche su Studium; appunti delle lezioni. |
8 | Analisi in luce di sincrotrone e microtomografia a raggi X | Slide e pubblicazioni scientifiche su Studium; appunti delle lezioni. |
9 | Analisi di immagine 2D e 3D | Slide e pubblicazioni scientifiche su Studium; appunti delle lezioni. |
10 | Diffrazione a Raggi X con radiazione di Sincrotrone (SR-XRD), Spettroscopia di assorbimento X (XAS); casi studio | Slide e pubblicazioni scientifiche su Studium; appunti delle lezioni. |
11 | Proprietà dei neutroni, neutronografia. | Slide e pubblicazioni scientifiche su Studium; appunti delle lezioni. |
12 | Diffrazione neutronica a tempo di volo (TOF-ND) e confronto con Diffrazione a raggi X classica; casi studio. | Slide e pubblicazioni scientifiche su Studium; appunti delle lezioni. |
13 | Small Angle Neutron Scattering (SANS) e confronto con la Porosimetria a Intrusione di Mercurio (MIP); casi studio | Slide e pubblicazioni scientifiche su Studium; appunti delle lezioni. |
14 | Applicazioni finalizzate ad apprendere l’utilizzo delle tecniche nel campo dei Beni Culturali, industriale ed ambientale | Pubblicazioni scientifiche su Studium elencate per lettera a seconda dell'argomento |
15 | Impostazione di un progetto di ricerca | Slide su Studium; appunti delle lezioni |
Stesura di un progetto di ricerca; prova orale sugli argomenti del corso.
Domande riguardanti il progetto di ricerca presentato.
Scelta delle metodologie più idonee per risolvere una data problematica.
Distinzione tra tecniche di analisi elementare e tecniche di analisi molecolare.
Tipologie di risposte che si possono ottenere con un dato metodo di analisi.
Confronto tra i metodi classici e innovativi.