Lezione 19 casi applicativi

Lezione 19 casi applicativi
• tabella riassuntiva delle più
usate le analisi scientifiche
applicabili in campo
archeologico contiene alcune
approssimazioni e introduce i
concetti di in line off line e
in situ non trattate a lezione
relative al rapporto
strumento di misura/oggetto
indagato. In generale è
meglio adottare una
distinzione fra
strumentazioni portatili e da
laboratorio.
• l’analisi XRF è da intendere
ND se con strumentazione
portatile e D (meglio
microdistruittiva) se con
strumentazione da
laboratorio ad alta sensibilità
(TXRF).
•
Da Chimica per l’arte. L.Campanella
et al. Zanichelli 2007
1
Il metodo di lavoro
A) Eseguo tutte le analisi utili/inutili che posso fare
B) Progetto diagnostico multidisciplinare (budget / richieste del committente)
Analisi non invasive a basso impatto (costi/ trasporti) p.es RIR / FORS/ COL/
MO portatile
Analisi non invasive a maggiore impatto
XRF Raman
Numero di campionamenti/prelievi
Analisi microdistruttive
LIBS(?) / TXRF …
Analisi con sampling (distruttive e non) XRD / SEM / FTIR / spf UV-VIS-IR in T /
GC…./ termiche / MO
La genesi dello studio:
Ultima Cena di Gaudenzio Ferrari
dipinta nel 1543 per commissione del
Priore di S. Maria della Passione.
Documentato un pesante intervento
ottocentesco di lavaggio con soda.
Dubbi sull’autenticità di alcune parti
(aureole).
Condizioni operative:
- Opera amovibile e scarsamente
accessibile.
- Fondi per le indagini: 500€
Obbiettivi delle indagini:
Definizione della tavolozza pittorica di
G.F. in occasione di un intervento di
restauro (A.Lucchini, Milano in corso).
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L’uso della spf vis-nir per
l’identificazione di pigmenti pittorici
PIGMENTO
COLORE
Identificazione dei pigmenti (e del loro stato di conservazione)
Studio delle tecniche pittoriche (velature, mescole, glacis, leganti)
Valutazione interventi di restauro (ritocchi, aggiunte, puliture, ridipinture)
VANTAGGI: strumentazione miniaturizzata e affidabile, scarsamente influenzata
dalle condizioni ambientali
PROBLEMI:
- Non si ha una vera firma spettrale nel range 380-2500nm) necessità di
una interpretazione
- Gli spettri si modificano (leganti, degrado, illuminazione, mescole,
vernici, multistrati…)
Alcune zone
analizzate
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Tecnica e strumentazione
•
Spettrofotometro Ocean-Optics
HR4000
•
•
360-1100 nm
∆λ: 0.26 nm (nominale, effettiva
c.1.8 nm)
∆R/R: 0.1% (a 650nm)
Calibrazione su standard
Labsphere® 80% e 99%
•
•
RIFLETTOGRAFIA SW (850-1000nm)
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SPETTRI ZONE VERDI DEL DIPINTO
VERDI
50
p3
Fattore di riflettanza spettrale (%)
45
p19
p18
p5
p1
p2
40
35
30
25
20
15
10
5
0
380
420
460
500
540
580
620
660
700
740
780
820
860
900
940
980
Lunghezza d'onda (nm)
Campiture verdi misurate in diversi punti del dipinto tutte ottenute nella stessa maniera,
le curve di riflettanza dei punti P1 P2 P5 P18 e P19 hanno un picco a 564 nm e una
risalita nell’infrarosso a partire da c. 900 nm.
P3, più chiaro, ha il picco spostato a 574 nm, ma presenta lo stesso andamento.
La banca dati pigmenti del laboratorio di
Archeometria
mescolanze diverse percentuali di
pigmento bianco
2PbCO3Pb(OH)2, ZnO, TiO2
1:1 -1:5 - 1:10 - 1:50
stesure in olio di lino
- Spessori c.500µm
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cobalto
cromo VE
riflettanza spettrale (%)
CrO2
rame
resinato
terra
malachite
380
400
420
440
460
480
500
520
540
560
580
600
620
640
660
680
700
720
740
760
780
800
820
840
860
880
900
920
940
960
980
1000
crisocolla
lunghezza d'onda (nm)
Microprelievo verde scuro
dalla veste di Sant’Andrea
verde scuro traslucido: Cu , K, Ca
verde compatto: Cu
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Immagine SEM
Inclusioni di
materiale più
leggero
(CaCO3? Bianco
di San Giovanni)
Problemi di autenticazione/attribuzione
• Le tecniche di datazione sono
ovviamente le più usate e di
conseguenza le più falsificate.
• Lo studio dei materiali può fornire un
buon quadro di riferimento per
contestualizzare storicamente
un’opera
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Tecniche di imaging
Informazioni
stilistiche e
conservative
Informazioni sui
materiali
Analisi puntuali
•RX (radiografia);
•autoradiografia per
attivazione neutronica;
•UVF (fluorescenza UV);
•UVR (UV riflesso)
•transilluminazione;
•macrofotografia;
•fotografia in luce radente;
•microscopia ottica in
riflessione
•IS (imaging spettrale);
•IRC (infrarosso falso
colore);
•UVFC (UV falso colore);
•UVF (fluorescenza UV);
•FLIM (spettroscopia dei
tempi di vita di
fluorescenza);
•autoradiografia per
attivazione neutronica
•EDXRF (fluorescenza X
caratteristica);
•PIXE (particle induced X-ray
emission);
•vis-NIR RS (spettrometria in
riflettanza nel visibile - vicino
IR);
•FTIR (spettrometria IR in
trasformata di Fourier);
•spettrometria Raman
Tabella 1. Principali tecniche di analisi in grado di coadiuvare la
riflettografia per ottenere informazioni sull’autenticità di un’opera
pittorica. Sono elencate solo indagini totalmente non invasive. Tutte le
tecniche presentate sono in generale in grado di riconoscere la presenza
di interventi di restauro, ridipinture, ecc.
Impiego della
riflettografia per lo
studio di falsi
olio su tavola (Milano,
collezione privata). La
riflettografia LW ha
rivelato sotto al manto
la presenza di una
scritta di committenza
moderna
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Caratterizzazione con diverse
tecniche di un pigmento pittorico
Da Artist’s pigments ©
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• Immagine al SEM
• Spettrofotometria nel visibile
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• Spettroscopia FTIR
• Diffrattogramma XRD
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Modalità d’esame
Programma
testi
esercitazioni
•
•
•
•
Tecniche di analisi elementari
Tecniche di analisi molecolari
Tecniche di analisi strutturali
Caratterizzazioni ottiche
• Ambiti di applicazione
• Limiti strumentali
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TESTI CONSIGLIATI MA NON INDISPENSABILI
Le analisi di laboratorio applicate ai beni artistici policromi. L.Apollonia,
S.Volpin: Ed. Il Prato, Padova.
Fotocopie autorizzate distribuite dalla CUEM , via Festa del Perdono. pp 14-86
Elementi di archeometria. Ed. Egea Milano 2007
Misurare il colore. C.Oleari Hoepli-Milano 2008
PROGRAMMA del corso (frequentanti e non).
APPUNTI
Slide delle lezioni : contattare il docente
([email protected])
Appunti su alcune tecniche analitiche. (sul
sito dell’istituto)
Classificazione delle tecniche dall’acronimo: (per quali analisi si impiega,
significato della sigla)
Es. XRD diffrazione da raggi X , analisi strutturali, identifica le forme cristalline
XRF: fluorescenza di raggi X (spettrometria di), individua gli elementi chimici
analisi elementare
Distinguere analisi distruttive/invasive/portatili ecc. (attenzione l’Apollonia dà
informazioni parziali)
Es. Spettrofotometria esiste sia in modalità distruttiva (analisi in trasmissione) che
non distruttiva (in riflettanza)
Scelta di analisi: indicare una o più tecniche per la risoluzione di un certo
problema
Es. quale tecnica si può usare per distinguere le due fasi minerali del bianco di
Titanio
(Raman, XRD, FTIR)
Domande sulla teoria di misura e la statistica: intervalli di lunghezza d’onda,
risoluzione media ecc.
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In generale il compito è costituito da 11 domande. A parte le prime
ogni domanda riguarda una tecnica diversa.
Risposta multipla salvo alcune a risposta libera ma breve.
Per la sufficienza bisogna rispondere esattamente a 6 quesiti su 10
• Analisi chimiche
1) Cosa si intende per risoluzione di uno strumento:
la minima variazione misurabile
l’intervallo operativo dello strumento
la precisione con cui è fornita una misura sperimentale
2) La spettroscopia UV-visibile-NIR può essere applicata:
solo ai composti inorganici in modalità non invasiva
solo ai composti organici
ad entrambi i tipi di composti anche in modalità non invasiva
3) La sigla LIP significa :
Liquid Induction Plasma
Laser Induced Plasma
Induzione di Plasma Libero
Particolato Indotto da Plasma
4) L’analisi AAS identifica:
Gli elementi atomici metallici
I composti molecolari
Il colore dei pigmenti
La concentrazione dei diversi pigmenti presenti in una pittura
█
█
█
█
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RICONOSCIMENTO DI SPETTRI (a quale analisi si
riferisce, che cosa individua)
Metodi analitici: domande più generali
7) Nel microscopio elettronico a scansione l’immagine si ottiene:
misurando l’intensità degli elettroni secondari e/o retrodiffusi
misurando l’intensità degli elettroni trasmessi
misurando l’intensità dei raggi X emergenti dal campione
11) Il colore di una superficie dipende:
dagli assorbimenti caratteristici della sostanza nel vicino infrarosso
dagli assorbimenti caratteristici della sostanza nel visibile
da entrambi
█
█
Oppure a risposta libera (breve)
8) Quali tecniche di analisi useresti per lo studio di un dipinto a olio su tavola e
perché?
10) E’ possibile ottenere una datazione indiretta dallo studio dei pigmenti impiegati in
un’opera pittorica?
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