Metodi chimico-fisici per la conservazione dei beni culturali
A.A. 2024/2025
Obiettivi formativi
Alla fine del corso lo studente sarà in grado di:
1. Descrivere i meccanismi chimico fisici alla base:
· dei principali metodi moderni di indagine scientifica (spettroscopia, microscopia, analisi dell'immagine) utilizzati per valutare lo stato di conservazione e i criteri di recupero di beni culturali;
· dell'alterazione e stabilità di materiali e manufatti dei principali materiali (lapidei, ceramici, metallici, lignei e organici) impiegati per la fabbricazione di beni culturali
2. Indentificare, a seconda della natura dei beni culturali e dell'invasività (analisi distruttiva o non distruttiva) permessa dal manufatto, le tecniche di analisi più appropriate per:
· valutare lo stato di conservazione dei beni culturali
· studiare le proprietà morfologico-strutturali dei materiali di cui sono composti.
Discutere l'applicazione pratica delle tecniche diagnostiche di indagine, dei meccanismi di degradazione dal punto di vista chimico fisico in casi studio individuati autonomamente dallo studente nella recente letteratura scientifica internazionale.
1. Descrivere i meccanismi chimico fisici alla base:
· dei principali metodi moderni di indagine scientifica (spettroscopia, microscopia, analisi dell'immagine) utilizzati per valutare lo stato di conservazione e i criteri di recupero di beni culturali;
· dell'alterazione e stabilità di materiali e manufatti dei principali materiali (lapidei, ceramici, metallici, lignei e organici) impiegati per la fabbricazione di beni culturali
2. Indentificare, a seconda della natura dei beni culturali e dell'invasività (analisi distruttiva o non distruttiva) permessa dal manufatto, le tecniche di analisi più appropriate per:
· valutare lo stato di conservazione dei beni culturali
· studiare le proprietà morfologico-strutturali dei materiali di cui sono composti.
Discutere l'applicazione pratica delle tecniche diagnostiche di indagine, dei meccanismi di degradazione dal punto di vista chimico fisico in casi studio individuati autonomamente dallo studente nella recente letteratura scientifica internazionale.
Risultati apprendimento attesi
Lo studente acquisisce familiarità con le grandezze fisiche utilizzate come parametri di valutazione dello stato di conservazione e criteri di recupero dei beni culturali, con particolare riferimento a quelle della termodinamica e della cinetica fenomenologica, della reologia, della spettroscopia, dei vari tipi di microscopia, dell'analisi dell'immagine.
Periodo: Secondo semestre
Modalità di valutazione: Esame
Giudizio di valutazione: voto verbalizzato in trentesimi
Corso singolo
Questo insegnamento può essere seguito come corso singolo.
Programma e organizzazione didattica
Edizione unica
Responsabile
Periodo
Secondo semestre
Programma
1. Elementi di Chimica Fisica
1.1 Cenni di Meccanica Quantistica, propedeutici alla comprensione delle spettroscopie.
1.2 Termodinamica Classica: 1° principio, 2° principio; equilibri di fase; Equilibri chimici; diagrammi di fase.
1.3. Principi della calorimetria. Microcalorimetria isotermica e a scansione di temperatura
1.4 Elementi di Cinetica Chimica. Velocità di reazione, Ordine di reazione; Dipendenza della velocità dalla temperatura: modelli cinetici di Arrhenius e di Eyring.
2. Metodi chimico-fisici di indagine dei beni culturali
2.1 Criteri di campionamento dai manufatti.
2.2. Spettroscopia IR, spettroscopia Raman e spettroscopia UV-vis
2.2 Tecniche basate sui raggi X (diffrazione XRD, spettroscopia di assorbimento XAS, spettroscopia di fluorescenza XRF e spettroscopia di fotoemissione XPS).
2.3 Tecniche di Imaging: MultiSpettrale; Digitale (RGB vs CMY); Tricromia in falso colore; Imaging IR: riflettografia e termografia.
3. Processi e valutazione dell'invecchiamento dei materiali e degli artefatti.
3.1. Invecchiamento termico: Metodi cinetici per valutare l'aspettativa di vita dei beni culturali e diagrammi isopermici
3.2 Invecchiamento fotochimico e chimico: Principio di reciprocità; Test di microdissolvenza; Weathering tests
4. Stabilità e conservazione dei materiali e dei manufatti dei beni culturali
4.1 Stabilità e alterazione dei pigmenti e coloranti
4.2 Processi di alterazione e degradazione dei manufatti in vetro e metodi di conservazione
4.3 Stabilità e conservazione dei manufatti in metallo. Elementi di archeometallurgia. Corrosione e protezione dei manufatti in metallo.
1.1 Cenni di Meccanica Quantistica, propedeutici alla comprensione delle spettroscopie.
1.2 Termodinamica Classica: 1° principio, 2° principio; equilibri di fase; Equilibri chimici; diagrammi di fase.
1.3. Principi della calorimetria. Microcalorimetria isotermica e a scansione di temperatura
1.4 Elementi di Cinetica Chimica. Velocità di reazione, Ordine di reazione; Dipendenza della velocità dalla temperatura: modelli cinetici di Arrhenius e di Eyring.
2. Metodi chimico-fisici di indagine dei beni culturali
2.1 Criteri di campionamento dai manufatti.
2.2. Spettroscopia IR, spettroscopia Raman e spettroscopia UV-vis
2.2 Tecniche basate sui raggi X (diffrazione XRD, spettroscopia di assorbimento XAS, spettroscopia di fluorescenza XRF e spettroscopia di fotoemissione XPS).
2.3 Tecniche di Imaging: MultiSpettrale; Digitale (RGB vs CMY); Tricromia in falso colore; Imaging IR: riflettografia e termografia.
3. Processi e valutazione dell'invecchiamento dei materiali e degli artefatti.
3.1. Invecchiamento termico: Metodi cinetici per valutare l'aspettativa di vita dei beni culturali e diagrammi isopermici
3.2 Invecchiamento fotochimico e chimico: Principio di reciprocità; Test di microdissolvenza; Weathering tests
4. Stabilità e conservazione dei materiali e dei manufatti dei beni culturali
4.1 Stabilità e alterazione dei pigmenti e coloranti
4.2 Processi di alterazione e degradazione dei manufatti in vetro e metodi di conservazione
4.3 Stabilità e conservazione dei manufatti in metallo. Elementi di archeometallurgia. Corrosione e protezione dei manufatti in metallo.
Prerequisiti
Conoscenze di base in Matematica, Fisica e Chimica Generale, .
Metodi didattici
Lezioni frontali e seminari.
La frequenza è fortemente raccomandata
La frequenza è fortemente raccomandata
Materiale di riferimento
Diapositive delle lezioni fornite dagli insegnanti. e capitoli selezionati di libri di testo.
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
L'esame consiste nella presentazione orale di una relazione scritta a scelta dello studente riguardante studi di diagnostica e conservazione di beni culturali presenti in letteratura e dalla sua discussione anche in riferimento al programma del corso
CHIM/02 - CHIMICA FISICA - CFU: 9
Lezioni: 72 ore