METODI INNOVATIVI PER LA PETROGRAFIA APPLICATA
Anno accademico 2024/2025 - Docente: Claudio FINOCCHIARORisultati di apprendimento attesi
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).
Modalità di svolgimento dell'insegnamento
Lezioni frontali; esercitazioni sulla lettura di articoli scientifici e stesura di un progetto di ricerca.
Prerequisiti richiesti
Non ci sono propedeuticità ma sono richieste conoscenze di base di mineralogia, petrografia, chimica e fisica.
Frequenza lezioni
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.
Contenuti del corso
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.
Testi di riferimento
Dispense del corso e pubblicazioni su riviste scientifiche.
Testo consigliato:
Alfredo Castellano, Marco Martini, Emanuela Sibilia. “Elementi di archeometria. Metodi fisici per i beni culturali”, EGEA 2007.
Programmazione del corso
Argomenti | Riferimenti testi | |
---|---|---|
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 |
Verifica dell'apprendimento
Modalità di verifica dell'apprendimento
Stesura di un progetto di ricerca; prova orale sugli argomenti del corso.
Esempi di domande e/o esercizi frequenti
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.