ANALYTICAL CHEMISTRY IN HERITAGE SCIENCE WITH LABORATORY - 2

L’insegnamento ricade tra le attività formative caratterizzanti del corso di laurea in Conservation Science and Technology for Cultural Heritage ed ha come obietto quello di fornire a studenti e studentesse gli strumenti necessari per la conoscenza e la comprensione sia delle proprietà strutturali, chimiche e fisiche dei materiali costituenti i beni culturali, sia delle metodologie per indagini diagnostiche degli stessi. L’obiettivo dell’insegnamento fa riferimento agli obiettivi formativi specifici del Corso riguardante la formazione di esperti nella caratterizzazione, autenticazione, conservazione e restauro dei beni culturali.

In termini di conoscenza ed abilità, l’insegnamento consentirà di acquisire conoscenze e competenze scientifiche approfondite relativamente alla struttura, produzione e lavorazione dei materiali metallici archeologici e di interesse per i beni culturali, in abbinamento con la loro caratterizzazione mediante tecniche analitiche avanzate e approcci multi-tecnica. Nello specifico, l’insegnamento consentirà allo studente/ssa di comprendere, interpretare ed utilizzare in modo corretto i principali diagrammi termodinamici e cinetici che descrivo le trasformazioni nella struttura e nelle proprietà chimiche e fisiche dei materiali metallici, consentendo di prevedere le trasformazioni strutturali dei materiali in relazione ai processi di produzione e modalità di lavorazione e impiego dei manufatti. A tale conoscenza si combinerà la trattazione delle tecniche analitiche avanzate utilizzabili per la corrispondente caratterizzazione e la diagnostica degli artefatti metallici, finalizzate allo studio completo dei loro processi tecnologici in ottica storica/archeologica e dello stato di conservazione. Il corso è impostato sull'analisi di casi-studio specifici da letteratura scientifica. L’insegnamento fornirà allo studente gli strumenti scientifici e terminologici per una corretta comprensione di articoli scientifici in riferimento alle conoscenze acquisite sui materiali, fornendo la capacità di valutare criticamente e con proprietà di linguaggio, recenti studi scientifici nel settore dei beni culturali.

Conoscenza e comprensione
Lo studente avrà acquisito conoscenze scientifiche approfondite relative a:
- struttura, produzione e lavorazione dei materiali metallici di interesse archeologico e dei beni culturali
- tecniche analitiche avanzate per la caratterizzazione dei materiali metallici e altre matrici associate
- strumenti di elaborazione e valutazione dei dati sperimentali

Capacità di applicare conoscenza e comprensione:
Il laureato avrà acquisito:
- capacità di delineare strategie di indagine ad-hoc per studi di provenienza, ricostruzione dei processi di produzione e delle modalità d'uso di manufatti metallici
- capacità di individuare le tecniche analitiche più adatte per la caratterizzazione chimico-fisica dei manufatti metallici
- capacità di valutare criticamente e comunicare efficacemente i risultati analitici in ottica di cooperazione multidisciplinare e interoperabilità

Sono richieste conoscenze di base di chimica organica, inorganica, analitica e fisica dello stato solido.

L'insegnamento è articolato in un blocco introduttivo sulle proprietà chimico-strutturali dei materiali metallici finalizzata a definire tutti i possibili target diagnostici. Successivamente, vengono introdotte le tecniche analitiche avanzate utili per rispondere ai corrispondenti quesiti diagnostici, partendo dai principi della tecnica e dalla struttura hardware, per arrivare alle applicazioni, sfruttando il filo conduttore di casi di studio specifici tratti dalla letteratura scientifica.

I contenuti specifici del corso sono:
- introduzione ai materiali metallici: composizione e struttura dei materiali metallici; leghe; caratteristiche microstrutturali dei manufatti metallici archeologici; trattamenti termici; processi di produzione;
- archeometallurgia: tecniche di analisi per la valutazione della autenticità, provenienza, tecnologie di produzione, meccanismi di degradazione e contesti di utilizzo dei manufatti. Caratterizzazione elementare semi-quantitativa in bulk e imaging mediante XRF; caratterizzazione microstrutturale mediante SEM(-EDS); caratterizzazione nanostrutturale mediante (S)TEM; caratterizzazione superficiale mediante STM, AFM e XPS; caratterizzazione mineralogica mediante XRD; caratterizzazione elementare quantitativa in bulk mediante NAA e ICP-OES/MS; analisi isotopica mediante IRMS/MC-ICP-MS; caratterizzazione dei residui organici mediante GC-MS e LC-MS; approcci integrati multi-tecnica.
- Il laboratorio consiste in attività pratiche quali casi di studio applicativi focalizzati sulla caratterizzazione di uno o più manufatti metallici, mediante tecniche trattate nella parte teorica, con ulteriori focus sulla gestione hardware e software della strumentazione e sull'elaborazione dei dati.

Appunti di lezione, slide presentate a lezione, pubblicazioni scientifiche come casi-studio forniti dal docente.

La verifica dell'apprendimento avviene mediante una prova orale. La prova consiste in una prima parte in cui si chiede di presentare brevemente e criticamente un caso studio di letteratura a propria scelta pertinente agli argomenti trattati nel corso, seguita da domande di approfondimento sul caso presentato e successivamente su altri argomenti trattati nel corso.
Nell'esame orale verranno testate:
- le conoscenze teoriche su composizione, struttura, produzione e lavorazione dei manufatti metallici.
- le conoscenze teoriche sulle tecniche e le metodologie analitiche trattate.
- le conoscenze tecniche sull'utilizzo specifico della tecniche analitiche trattate per lo studio dei manufatti metallici e matrici associate.
- le conoscenze tecniche nell’impostare la risoluzione di problematiche archeometriche.
- le conoscenze teorico-tecniche nel trattamento e nella valutazione di dati analitici.

orale

Griglia di valutazione:
27-30: piena padronanza degli argomenti trattati a lezione; capacità di riorganizzare in autonomia le informazioni acquisite per adattare le strategie analitiche proposte ad applicazioni specifiche; uso della terminologia tecnica appropriata;
23-26: discreta conoscenza degli argomenti trattati a lezione; discreta abilità nell'ordinare le informazioni e presentare efficacemente strategie analitiche già descritte a lezione; familiarità con la terminologia tecnica;
18-22: conoscenza superficiale degli argomenti trattati a lezione; esposizione orale parzialmente ordinata con necessità di guida a tratti, uso non sempre corretto della terminologia tecnica.
La lode verrà attribuita in presenza di dimostrata capacità di rielaborare ed estendere in modo personale, originale e critico le soluzioni analitiche proposte nel programma.

Lezioni frontali ed attività di laboratorio.