PRESENTAZIONE

La CHIMICA costituisce la principale scienza, di base e fondamentale, per lo studio delle conoscenze basilari e delle relative metodologie e tecniche strumentali per lo studio e l’indagine della costituzione dei composti e dei materiali, della loro stabilita’ chimica e termodinamica, dei processi naturali o indotti di reazione e trasformazione.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Questo insegnamento ha il compito di: 1] Consolidare insieme le precedenti conoscenze di chimica e chimico-fisica. Dare ulteriore formazione su esistenza, tipo formazione e stabilita’ termica, proprieta’ termodinamiche, di tutti i tipi di materiali; quindi dei principali e possibili processi reattivi. Fornire conoscenze sulle principali proprieta’ chimico-fisiche, cristallografiche, termodinamiche, fisiche, di elementi e loro classi di composti e materiali derivati; 2] Dare conoscenza e fornire diretta esperienza pratica, tramite misure ed esercitazioni di laboratorio, delle principali e piu’ importanti tecniche e metodiche di indagine chimico-fisica e delle tecniche a disposizione della chimica analitica con relative strumentazioni (con maggior riguardo a quelle utilizzabili nel campo dei Beni Culturali).

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Una frequenza attiva a questo Corso insegnamento, piu’ brevemente definibile
quale “Chimica, fisica ed analitico-strumentale per la diagnostica dei B.C.”,
con partecipazione costante sia alle attivita’ teoriche (lezioni ed
esercitazioni numeriche in aula), che pratiche (esperienze di laboratorio
direttamente su materiali di varia tipologia e costituenti oggetto di studio e
diagnosi nei beni culturali), puo’ consentire allo studente di acquisire una
preparazione specifica ed una formazione professionalizzante nel campo di
indagine e diagnostica per i beni culturali.

La qualita’ ed il livello della preparazione che lo studente potra’ raggiungere
sono tali da metterlo in grado di:
• Acquisire conoscenze piu’ profonde e specifiche su formazione, stabilita’
termica e termodinamica, struttura cristallina di una fase o composto, e su
loro relazioni con le proprieta’ meccaniche e fisiche di diverse classi di
materiali.
• Staccarsi di piu’ da metodologie di studio alle quali poteva esser piu’ usuale
(apprendimenti piu’ prettamente su basi teoriche e nozionistiche),  per
avvicinarlo di piu’ ad aspetti piu’ pratico-reali, con esperienze di
laboratorio condotte in prima persona.
• Conoscere le principali proprietà chimico-fisiche di materiali inorganici,
organici, metallici, ceramici.
• Venire a conoscenza e farne diretta esperienza pratica delle metodiche di
analisi e delle tecniche strumentali di possibile utilizzo nei BC.
• Decidere quale tipo di studio e misure effettuare, e con quali strumenti, nel
caso di una indagine a fini diagnostici
• Saper utilizzare una strumentazione analitica, fare misure e valutarne i
risultati;  collegare i risultati ottenuti in modo critico, dando a ciascuno
relativo peso, per poi infine fare una diagnosi realistica.

PREREQUISITI

Per una buona comprensione dei contenuti dell'insegnamento, e da questo l’ottenimento di un maggiore profitto, sono utilissime, se non del tutto indispensabili, discrete conoscenze di:

1] matematica e fisica di base;

2] sistema periodico e struttura atomica degli elementi;

3] chimica inorganica ed organica di base;

4] reazioni chimiche, tipi di legame chimico, principali classi di composti;

5] stechiometria e calcolo stechiometrico;

6] grandezze termodinamiche, equilibri di fase in sistemi ad 1, 2, 3 componenti.

MODALITA' DIDATTICHE

L'insegnamento e’ costituito da Lezioni teoriche e da Esercitazioni pratiche. Esso viene quindi tenuto  tramite lezioni frontali, seguite quasi in parallelo da parte di laboratorio teorico-pratico prettamente inerente le/la precedente lezione.

A tal riguardo, si ribadisce che la frequenza alle lezioni (sebbene non obbligatoria) è fortemente consigliata perche’ favorisce una piu’ rapida comprensione, esecuzione, gestione dei dati e risultati della successiva esercitazione di laboratorio.

Le lezioni frontali in aula sono erogate tramite presentazioni orali e relative discussioni interattive con gli studenti; talvolta anche con presentazioni di lucidi, fotocopie e proiezioni slides.

A termine di ogni argomento base del programma (un insieme di lezioni di argomento omogeneo) e’ prevista una discussione diretta con gli studenti, tramite quesiti posti loro, per valutare :1] stato apprendimento temporaneo degli argomenti trattati (livello temporaneo di nozioni e conoscenze scientifiche e tecniche che permetta loro di seguire in modo fruttuoso il corso); 2] sviluppo di un approccio e mentalita’ piu’ tecnico-scientifica (senso critico ed autocritico; ulteriore crescita di senso e capacita’ pratiche), che possibilmente li possa meglio condurre a valutare e decidere in modo piu’ autonomo cosa fare (come, quando, ed in quale sequenza) per affrontare un lavoro di indagine e diagnostica ai fini di un restauro.

Le esercitazioni di laboratorio sono talune individuali, altre eseguite per piccoli gruppi (2-3 studenti). Esse consistono nella esecuzione pratica di una esperienza, con adozione di una data tecnica (chimico-fisico, analitica) appena trattata nelle lezioni e con diretto utilizzo di una relativa strumentazione scientifica di laboratorio. Le esercitazioni di laboratorio vengono svolte prettamente nei diversi Laboratori del DCCI, dove sono presenti ed utilizzabili le diverse attrezzature e strumentazioni necessarie:

Lab. Didattico IV-Piano Chimica Generale

Lab. Didattico IV-Piano Chimica fisica

Lab. Ricerca  II-Piano Chimica fisica.

Gli studenti che hanno una certificazione valida di disabilità fisica o di apprendimento depositata presso l'Ateneo e che desiderano discutere possibili agevolazioni o altre circostanze riguardanti lezioni, compiti e esami, dovrebbero parlare sia con il docente sia con la Professoressa Sara Ferrando (sara.ferrando@unige.it), referente del Dipartimento per le disabilità.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Il programma prevede lezioni per l’insegnamento dei e formazione sui seguenti argomenti:

1] preventivi richiami di stechimetria e calcolo, chimica fisica, termodinamica e diagrammi stato, strutturistica. Relative discussioni ed esercitazioni numeriche.

2] peso specifico, tecniche misura per corpi solidi e corpi liquidi.

3] preparazione campioni micrografici, su materiali di diversa tipologia: metallico, ceramico, terracotta, lapideo (marmo, pietra, granito, intonaco).  (*)

4] misure durezza con microdurimetro.  (*)

5] microscopia ottica, elettronica SEM.  (*)

6] principio di utilizzo microsonda analitica EDX.  (*)

7] analisi Diffrazione X-ray su polveri su 2-3 campioni di materiali [di cui punto 3)]; misura dati diffrattogramma, identificazione composti presenti, estrazione parametri reticolari.  (*)

8] Analisi Termiche; principi ed utilizzo della tecnica e strumenti DTA, TGA, DSC. (*)

9] Tecniche spettrofotometriche: UV-VIS, IR (FTIR).  (*)

10] Nozioni di tecnica ed utilizzo della spettrofotometria AAS (Plasma)

11] Nozioni su utilizzo Polarimetria, di Rifrattometria.

12] Reazioni Redox; processi di corrosione nell’ambiente.

La parte del corso dedicata al Laboratorio prevede esercitazioni pratiche, con utilizzo delle tecniche e strumentazioni trattate durante le lezioni (dal Punto 2 al 9).

(*) Esercitazione che prende in esame 2-3 dei campioni inerenti i materiali di cui punto 3).

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Il principale materiale didattico e di testo viene fornito agli studenti, in forma di fotocopie o in formato elettronico quale presentazione file power-point, durante le lezioni o prima delle esercitazioni di laboratorio. Questo materiale e’ sufficiente ad una buona comprensione degli argomenti (teorici e pratici) trattati.

Gli studenti possono comunque utilizzare anche testi a livello universitario di loro eventuale scelta.

DOCENTI E COMMISSIONI

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

Orari delle lezioni

CHIMICA PER CONSERV., CONSOLIDAM. E RESTAURO BBCC (LM)

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

L'esame consiste in una ampia discussione orale; puo’ contemplare anche una reazione-processo chimico, con esempio di calcolo numerico.

L'esame è prettamente inerente gli argomenti trattati nelle lezioni e le esercitazioni pratiche svolte durante le esperienze di laboratorio.

La discussione d’esame consiste nell'esposizione di:1] presentazione e discussione di una Relazione (o di una Review) tecnico-scientifica a scelta dello studente; 2] risposta a domande poste dal docente, ed approccio alla tematica di argomenti trattati durante l'insegnamento.

Il voto finale e’ risultante dalla valutazione globale della discussione, nel suo insieme e comprensiva dei due punti di cui sopra.

L'esame si ritiene superato quando lo studente ottiene una votazione uguale a maggiore o 18/30. Le date e numero appelli Esame sono pubblicati sul sito di UNIGE.

5] discussione Tesina (4-12 pagg.), nel caso questa fosse stata precedentemente proposta allo studente.

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

I dettagli sulle modalità di preparazione dei diversi argomenti considerati, e delle varie tecniche analitico-strumentali trattate, sono comunicati agli studenti nel corso delle lezioni.

L’esame finale viene suddiviso in 2 parti:

1] Discussione di una Tesina/Review (5-10 pagine Word) inerente possibilmente:

a] una delle tecniche analitiche di indagine trattate durante il corso;

b] una relazione che deve costituire un ‘Rapporto critico’ o ‘tentativo di Review’, da parte dello studente, di un articolo appena apparso su una rivista scientifica (nel campo dei BC, od affine) o di un progetto o rapporto di restauro (forniti dal docente).

2] un Orale.

L’esame orale verte sugli argomenti trattati durante le lezioni ed esercitazioni. Esso ha lo scopo lo scopo di valutare non soltanto se lo studente ha raggiunto un livello adeguato di conoscenze.

Nella valutazione globale , e finale, non verra’ solo valutato il contenuto ed esito delle prime due (suddette) prove, ma sara’ comunque tenuta in considerazione anche la capacità di esporre chiaramente ed in modo corretto gli argomenti richiesti.

ALTRE INFORMAZIONI

La frequenza regolare alle lezioni e’ fortemente consigliata; la partecipazione ad almeno il 90% delle esercitazioni pratiche e di laboratorio e’ considerata indispensabile.

NOTA: gli studenti devono fornirsi di CAMICE da laboratorio chimico.