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Danilo Bersani

Spettroscopia Raman e Beni Culturali. Danilo Bersani. Dipartimento di Fisica - http://www.fis.unipr.it/phevix/. Analisi Raman di minerali nei beni culturali: Pigmenti dipinti murali, su tela, su tavola, miniature, su ceramiche, … Ceramiche Corpo, invetriatura, colorazione, alterazioni

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Presentation Transcript

  1. Spettroscopia Raman e BeniCulturali Danilo Bersani Dipartimento di Fisica - http://www.fis.unipr.it/phevix/

  2. Analisi Raman di minerali nei beni culturali: • Pigmenti • dipinti murali, su tela, su tavola, miniature, su ceramiche, … • Ceramiche • Corpo, invetriatura, colorazione, alterazioni • Vetri • Bottiglie, bicchieri, vetrate, monili, mosaici… • Gemme • Gioielli, decorazioni di mobili, statue, rilegature… • Composizione, provenienza (soprattutto tramite inclusioni) • Lapidei • Materiali da costruzione, sculture, altari,… • Metalli • In particolare i prodotti di corrosione • Monete, armi, strumenti musicali, gioielli, stoviglie,…. • Cosmetici, fossili, …

  3. Metodologia 1: non distruttiva a) in laboratorio su oggetti mobili Oggetti ingombranti: Tele-Raman in aria

  4. b) In situ con strumentazione portatile Tecnica priva di contattoPotenza bassa (pochi mW)Non distruttivaI beni non vengono spostatiMinor risoluzione spaziale Minor risoluzione spettralePiu’ sensibile alla fluorescenza

  5. Analisi con strumentazione portatile:i manoscritti miniati della Biblioteca Palatina di Parma • Lapislazzuli • Giallo di piombo e stagno • Azzurrite • Minio • Biacca • Calcite • Cinabro

  6. PAL212 Libro d’ore Bruges Prima metà XV sec Appartenuto al Duca Ferdinando di Borbone Il sistema decorativo originale (Bruges?) era povero Nove fogli decorati sono stati poi aggiunti: probabilmente contenevano un testo centrale, poi coperto con scene del vecchio e nuovo testamento. Foglio aggiuntivo fine del XIV sec “Maestro delle Iniziali di Bruxelles Dipinto centrale Stilisticamente povero rispetto alla cornice

  7. Cotton fiocasciutto < 1 mg Micro-bisturi Macchie sul verso Frammenti tra le pagine Metodologia 2) micro-distruttiva: campionamento Es . micro-campionamento su codici miniati

  8. Campionamento su dipinti murali

  9. Campionamento di due punti verde-blu: sia pigmenti inorganici che organici L’importanza di integrare piu’ tecniche: sono presenti Smaltino + Indaco + Lapislazuli Col solo Raman si sarebbero visti solo Lapislazuli e Indaco Con tecniche elementari (es. SEM-EDS o XRF) solo Smaltino e Lapislazuli

  10. Es. cupola del Correggio (Duomo di Parma) Misure eseguite su micro-campioni grezzi

  11. Parmigianino:Raman su sezioni trasversali ST4

  12. Composti di restauro Cobalt Blue Cr2O3 + Chrome Yellow Anatase

  13. Madonna con Bambino e S. Giovannino (Botticelli) 3 4 2 1 5

  14. La rosa Pyrite Lazurite Lazurite + White Lead

  15. Altre opere policrome: la “Deposizione” dell’Antelami

  16. Micro-mappe Raman Strati sovrapposti o pigmenti mescolati? Spettri simili: fitting ed operazioni matematiche Lazurite + Indaco

  17. Hg Fe Combinazione di mappeRaman e XRF

  18. Vantaggi delle mappature: • Studio della distribuzione delle fasi • Possibilità di trovare fasi minoritarie o con basso segnale • Si minimizza la discrezionalità del campionamento Svantaggi: • Tempi lunghi • Campioni piatti o buon autofocus

  19. Le Terre Verdi Bacco e Vesuvio” from Insula del Centenario in Pompeii Celadonite Glauconite

  20. Ceramiche 1: il corpo Ematite (α-Fe2O3) Ematite α-Fe2O3 Quarzo (SiO2)

  21. Ceramiche 2: i pigmenti Cassiterite (SnO2)

  22. Ceramiche 3: l’invetriatura Deconvoluzione delle bande del vetro: Indice di polimerizzazione Temperatura di fusione Presenza di modifiers (P. Colomban - Appl. Phys. A, 2004)

  23. Il caso delle ceramiche medievali parmensi Ratio A500/A1000 < 0.3 Tf < 600 °C Presence of microcline Anatase / Rutile ?

  24. Es. Tessere Musive di epoca Romana Deconvoluzione Rapporti tra Qn Presenza di modifiers, % Pb Conferme da SEM-EDS

  25. Il biossido di titanio: prodotto artificialmente dall’inizio del ‘900 1) La Vinland Map (800-1100 ?) Sembrerebbe provare la scoperta dell’America da parte dei Vikinghi La pergamena pare autentica (C14) ma l’inchiostro mostra lo spettro Raman dell’anatasio: è un falso? Anatasio

  26. Recentementetramite Raman è statastimata la presenzadigrandiquantitàdianatasio in pigmenti RomaniEdwards et al. “Anatase—a pigment in ancient artwork or a modern usurper? “ Anal. Bioanal. Chem. 2006 • Ceramicheparmensi: colorebianco: tuttoanatasio? • SEM-EDS: argilla titanifera

  27. Recenteconfermadastudisuceramicheneolitichecinesi • Can the Raman spectrum of anatase in artwork and archaeology be used for dating purposes? – Clark et al. - Journal of Archaeological Science - 2007 • Non sempre vale l’equazione Anatasio = Recente • L’elevato segnale Raman dell’anatasio puo’ ingannare facilmente riguardo la quantità • Attenzione soprattutto negli spettri delle argille(caso della kaolinite)

  28. Ematite vs Magnetite:la banda a 660 Hematite Ampiezza picco 660 cm-1 Vs. Larghezza picco 220 cm-1 Magnetite

  29. Grazie per l'attenzione...

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