37478 - ANALYTICAL CHEMISTRY OF ORGANIC MATERIALS

Conoscenze e abilità da conseguire

At the end of the course the student will acquire knowledge on analytical techniques based on chromatography and mass spectrometry for the characterization of organic materials in cultural heritage, including sample pre-treatment procedures and critical aspects of data interpretation. At the end of lessons and informatic laboratory concerning data processing, the student knows how to choose and apply the most appropriate method for performing the statistical analysis.

Contenuti

Il carbonio ed i suoi composti. Classificazione dei materiali organici di interesse per i beni culturali. Analisi chimica qualitativa e quantitativa. Proprietà chimico-fisiche importanti nell'analisi chimica: massa molecolare, volatilità, polarità. Concetti base di una procedura analitica. Trattamento del campione: solubilizzazione, estrazione con solvente (definizione, scelta del solvente); degradazione chimica (idrolisi, metanolisi) e termica (pirolisi). Cromatografia, definizione, tipi di cromatografie, tempo di ritenzione, area del picco. Spettrometria di massa, tipi di ioni, tecniche di ionizzazione, spettri di massa, quadrupolo. Tecniche ifenate: HPLC-ESI(APCI)-MS, GC-QMS, Py-GC-MS. Strategie di identificazione di materiali organici di interesse artistico ed archeologico, distribuzione relativa, rapporti diagnostici, indicatori molecolari. Rapporti isotopici 13C/12C, 15N/14N (notazione delta). Analisi di lipidi. Fattori critici nell'interpretazione: processi di degradazione, effetto matrice, miscele. Distribuzione di Gauss; intervallo di confidenza; cifre significative; test di significatività; calibrazione di metodi chimico-analitici: metodo dello standard esterno, metodo delle aggiunte standard, metodo dello standard interno; parametri di qualità di una misura chimico-analitica; propagazione degli errori tecnici e statistici. Regressione multivariata MLR.

Testi/Bibliografia

Files delle presentazioni in Virtuale. Articoli e procedura scritta per le esercitazioni di laboratorio.

Libri per l'approfondimento:

Concetti generali/esempi: J.S.Mills e R.W.White, The Organic Chemistry of Museum Objects, 1996.

Tecniche avanzate/casi di studio: Organic Mass Spectroemtry in Art and Archaeology. MP.Colombini, F. Modugno Eds, Wiley and Sons, 2009.

J.N. Miller, J.C. Miller, Statistics and Chemometrics for Analytical Chemistry, Pearson Education, 2010.

Richard G. Brereton, Applied Chemometrics for Scientists, Wiley, 2007.

Metodi didattici

PROPEDEUTICITA': per sostenere l'esame è richiesto di avere già passato l'esame dell'insegnamento CHEMISTRY FOR RESTORATION.

Lezione frontale con videoproiezione di presentazione power point, uso di banche dati (Scopus, Webofscience ecc) e motori di ricerca (Reaxys ecc), utilizzo di programmi GC-MS, utilizzo di software per la Chemiometria: Microsoft Excel, CAT. Illustrazione di casi di studio presi dalla letteratura scientifica nel settore dei beni culturali.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Esame orale. Lo studente deve descrivere i concetti analitici e le definizioni descritte durante le lezioni e descritte nel materiale didattico. E' richiesta la conoscenza della struttura chimica delle sostanze organiche più importanti trattate nel corso.

Strumenti a supporto della didattica

PC, videoproiettore, lavagna, programmi informatici

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Daniele Fabbri

Consulta il sito web di Dora Melucci