37478 - ANALYTICAL CHEMISTRY OF ORGANIC MATERIALS

Anno Accademico 2019/2020

  • Docente: Daniele Fabbri
  • Crediti formativi: 6
  • SSD: CHIM/01
  • Lingua di insegnamento: Inglese
  • Modalità didattica: Convenzionale - Lezioni in presenza
  • Campus: Ravenna
  • Corso: Laurea Magistrale in Science for the conservation - restoration of cultural heritage (cod. 8537)

Conoscenze e abilità da conseguire

At the end of the course the student will acquire knowledge concerning evaluation criteria and application aspects related with the main analytical technique used for the characterization of the heritage organic materials as well as the sampling and sample pre-treatment procedures. At the end of the laboratory the student will acquire knowledge concerning the experimenting methods for the interpretation of chromatographic and spectrometric data in the identification and quantitation of organic components.

Contenuti

Il carbonio ed i suoi composti, breve ripasso delle principali definizioni di chimica organica (formule, isomeri, gruppi funzionali) attraverso esempi di acidi carbossilici in campo archeologico (ossalico, tartarico, lattico). Classificazione dei materiali organici di interesse per i beni culturali. Concetti base di chimica analitica per i beni culturali: scopi e limiti. Analisi quantitativa: prestazioni del metodo, figure significative, tipi di errore, precisione, esattezza, calibrazione. Proprietà chimico-fisiche importanti nell'analisi chimica: massa molecolare, volatilità, polarità. Biopolimeri (lipidi, polisaccaridi, proteine, lignina) e polimeri di sintesi. 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 (gas, liquido, su colonna, strato sottile, adsorbimento, partizione, HTGC ecc); 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 (notazione delta). Fattori critici nell'interpretazione: processi di degradazione, effetto matrice, miscele, errori analitici. Applicazioni e casi di studio nel settore dei beni culturali: oli, cere, resine, materiali bituminosi, pigmenti, gomme, leganti, colle, materiali lignei. Utilizzo di banche date nella ricerca bibliografica. Esercitazioni di laboratorio: analisi di coloranti nei tessuti tramite TLC e GC-MS, interpretazione di dati GC-MS e Py-GC-MS.

Testi/Bibliografia

Presentazione in IOL. 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

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, utilizzo di attrezzature chimiche, lavori di gruppo in laboratorio, uso di banche dati (Scopus, Webofscience ecc) e motori di ricerca (Reaxys ecc), utilizzo di programmi GC-MS. Illustrazione di casi di studio presi dalla letteratura scientifica nel settore dei beni culturali: oli, cere, resine, materiali bituminosi, pigmenti, gomme, leganti, colle, materiali lignei.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Esame orale. Lo studente discuterà un articolo scientifico da lui selezionato riguardante un caso di studio di analisi chimica applicata a campioni di interesse artistico, archeologico, culturale. Lo studente deve descrivere i principali passaggi analitici utilizzati nell'identificazione del materiale organico tramite tecniche cromatografiche, selezionate tra quelle descritti nel corso , partendo dal trattamento del campione fino all'interpretazione dei risultati. E' richiesta la conoscenza della struttura chimica delle sostanze organiche più importanti trattate nel corso. Una domanda riguarderà le esercitazioni di laboratorio.

Strumenti a supporto della didattica

PC, videoproiettore, lavagna, attrezzature di laboratorio chimico, programmi informatici.


Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Daniele Fabbri