Il corso si propone di illustrare le principali tecniche analitiche impiegate per la determinazione quali-quantitativa dei componenti chimici su manufatti artistici o negli ambienti dove vengono conservati (inquinanti). Le analisi chimiche saranno poi utilizzate dai restauratori per la scelta dei materiali più adatti per i lavori di loro competenza

01 - Presentazione del corso. Il ruolo della chimica analitica nelle discipline umanistiche.
02 - Monitoraggio degli inquinanti pericolosi e analisi dei materiali. Concetti di analita, matrice, campione.
03 - La fasi dell'analisi chimica. Campionamento e preparazione del campione.
04 - Unità di misura in chimica analitica. I concetti di concentrazione e quantità assoluta. Incertezza: precisione e accuratezza nelle misure. Interferenze e contaminazioni.
05 - Strumenti per il campionamento.
06 - Analisi qualitativa e quantitativa. Calibrazione: curve di calibrazione con metodo dello standard esterno, interno ed aggiunte standard. Limiti di rivelabilità e quantificazione strumentali e del metodo.
07 - Obiettivi della preparazione del campione: purificazione e concentrazione utile all'analisi.
08 - Contaminanti ambientali pericolosi per il materiale storico artistico. Campionamento e determinazione dei contaminanti.
09 - Campionatori passivi ed attivi. Strumentazione portatile o fissa per la determinazione di NOx, SOx, ozono, idrocarburi, ecc.. Campionamento ed analisi delle polveri.
10 - Concetti di microscopia. La microscopia ottica e quella elettronica. Potere di risoluzione. Microscopio elettronico a trasmissione e a scansione. Preparazione dei campioni.
11 - Componenti principali di un microscopio elettronico e funzionamento. La microanalisi e principi di funzionamento.
12 - Principi di spettroscopia. La radiazione elettromagnetica.
13 - Principi di assorbimento ed emissione atomica e molecolare. Livelli energetici elettronici, rotazionali e vibrazionali.
14 - Assorbanza e trasmittanza. Legge di Lambert-Beer. Spettri di assorbimento ed emissione.
15 - Schema di uno spettrofotometro di assorbimento molecolare. Sorgenti nella spettrofotometria di assorbimento molecolare. Selettori di lunghezze d'onda: reticoli e prismi. Rivelatori per spettrofotometria. Spettrofotometri a singolo e doppio raggio.
16 - Fluorescenza e resa quantica di fluorescenza. Molecole fluorescenti. Schema di uno spettrofotometro per l'analisi in fluorescenza.
17 - Assorbimento ed emissione atomica. Gli atomizzatori. ICP-MS.
18 - Lampade a catodo cavo.
19 - Tecniche XRF. Laser ablation. Analisi isotopica. Attivazione neutronica. Spettroscopia PIXE e PIGE. Tecniche di analisi superficiale.
20 - Applicazioni all'analisi dei beni culturali.
21 - Spettroscopia IR e Raman.
22 - Diffrattometria a raggi X.
23 - Introduzione alle tecniche cromatografiche. Il processo cromatografico. Meccanismi di separazione. Coefficiente di ripartizione. Risoluzione cromatografica.
24 - Gas cromatografia.
25 - Schema e parti che costituiscono un gascromatografo. Colonne gascromatografiche. Iniettori. Rivelatore FID ed ECD. Concetto di programmata di temperatura.
26 - Cromatografia liquida. Schema e parti che costituiscono un cromatografo liquido. Colonne per cromatografia liquida. Iniettori. Rivelatore UV-Vis ed elettrochimico. Concetto di gradiente di eluizione.
27 - Applicazioni della gas cromatografia e della cromatografia liquida nell'analisi dei beni culturali.
28 - Cromatografia a scambio ionico. Principi generali.
29 - Scambio anionico e scambio cationico. Il rivelatore elettrochimico. Il concetto di soppressione dell'eluente e tipi di soppressori. Applicazioni della cromatografia ionica nei beni culturali.
30 - Principi di spettrometria di massa. Le tecniche di ionizzazione. La ionizzazione elettronica. La frammentazione. Sorgente, analizzatore e rivelatore. Lo spettro di massa. La risoluzione mass-spettrometrica. GC-MS.
31 - Analisi in Scan e in Selected Ion Monitoring.
32 - Applicazioni dell'analisi GC-MS ai campioni dei Beni Culturali.
33 - LC-MS. Ionizzazione electrospray e Matrix Assisted Laser Desorption Ionization.

Lo studente dovrà conoscere le principali tecniche analitiche disponibili per la determinazione quali-quantitativa dei componenti che costituiscono i manufatti artistici: tele, colori, minerali, metalli, vetri, ecc. Alla fine del corso dovrà essere in grado di scegliere la tecnica migliore per tipologia di analiti da ricercare e per tipologia di manufatto. Alla fine del percorso, il restauratore dovrà saper scegliere le tecniche più adatte per identificare i componenti delle opere sulle quali sta lavorando per una migliore scelta dei materiali di ripristino. Il restauratore dovrà conoscere i principali contaminanti chimici pericolosi potenzialmente presenti nelle aree di conservazione delle opere e come determinarne la presenza per predisporre una migliore conservazione

Il materiale didattico predisposto dalla/dal docente in aggiunta ai testi consigliati (come ad esempio diapositive, dispense, esercizi, bibliografia) e le comunicazioni della/del docente specifiche per l'insegnamento sono reperibili all'interno della piattaforma Moodle › blended.uniurb.it

Modalità didattiche

Lezioni frontali

Obblighi

Nozioni di chimica di base

Testi di studio

R. Cozzi, P. Protti, T. Ruaro, Elementi di Analisi Chimica Strumentale, seconda edizione, Zanichelli.
K.A. Rubinson, J.F. Rubinson, Chimica Analitica Strumentale, Zanichelli.
L. Paolillo, I. Giudicianni, La Diagnostica nei Beni Culturali, Moderni Metodi di Indagine, Longhia.

Modalità di
accertamento

Esame orale

Disabilità e DSA

Le studentesse e gli studenti che hanno registrato la certificazione di disabilità o la certificazione di DSA presso l'Ufficio Inclusione e diritto allo studio, possono chiedere di utilizzare le mappe concettuali (per parole chiave) durante la prova di esame.

A tal fine, è necessario inviare le mappe, due settimane prima dell’appello di esame, alla o al docente del corso, che ne verificherà la coerenza con le indicazioni delle linee guida di ateneo e potrà chiederne la modifica.

Modalità didattiche

Coincidono con quelle degli studenti frequentanti

Obblighi

Coincidono con quelli degli studenti frequentanti

Testi di studio

Coincidono con quelli degli studenti frequentanti

Modalità di
accertamento

Esame orale

Disabilità e DSA

Le studentesse e gli studenti che hanno registrato la certificazione di disabilità o la certificazione di DSA presso l'Ufficio Inclusione e diritto allo studio, possono chiedere di utilizzare le mappe concettuali (per parole chiave) durante la prova di esame.

A tal fine, è necessario inviare le mappe, due settimane prima dell’appello di esame, alla o al docente del corso, che ne verificherà la coerenza con le indicazioni delle linee guida di ateneo e potrà chiederne la modifica.