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

Il/la docente ha il dovere di vigilare affinché siano rispettate le regole di autenticità e originalità delle prove d'esame. Di conseguenza, nei casi in cui vi sia il sospetto di un comportamento irregolare, l'esame può prevedere un ulteriore approfondimento, contestuale alla prova d'esame, che potrà essere realizzato anche in modalità differente rispetto alle modalità sopra riportate.

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.