Scarica chimica analitica - confronto tecniche ( e più Appunti in PDF di Chimica analitica solo su Docsity! TECNICHE TECNICA VANTAGGI/SVANTAGGI Esempi di applicazioni Spettroscopie atomiche ottiche Elementare. Quantitativa. Distruttiva (campione in soluzione poi atomizzato). Identifica solo metalli (tranne icp-aes). FAAS Richiede tempo perché non è multielementare. È più semplice ed è facile controllo delle interferenze rispetto a etaas. - Composizione di laterizi (perché non disponibile icp- aes) ETAAS Tra le spettroscopie ottiche ha i migliori limiti di rivelabilità ma non è multielementare perciò richiede tempo. È sufficiente un microcampione. AES Multielementare. Efficace per metalli alclini (come Li, Na, k.. ) e alcalino-terrosi (Be, Mg, Ca, Sr, Ba..), ma problemi per gli altri elementi. Semplice e economica. ICP-AES Multielementare. Identifica anche alcuni non metalli e ha ridotte interferenze chimiche, ma ha limiti di rivelabilità un po' più alti ed è costosa. - Studio della composizione di ceramiche archeologiche o di verti del IX sec ICP-MS Multielementare. Quantitativa. Distruttiva (campione in soluzione poi ionizzato). Limiti di rivelabilità migliori delle spettroscopie ottiche. Costosa e complessa perché necessita della condizione di vuoto. Spettri di massa in genere più semplici rispetto a spettroscopie. - Contenuto di br e sr in resti ossei - rapporti isotopici del piombo in biacca dei dipinti e bronzo (della lupa) con MC- icp-ms LA-ICP-MS Il campione può essere anche solido, microdistrutiva (selettiva su una microarea in superficie), da laboratorio. Problema nella realizzazione degli standard perché solidi. Misura rappresentativa della composizione massiva solo se il campione è omogeneo. - rivestimento di una ceramica a bande rosse e nere (analisi di profondità della concentrazione) XRF Multielementare. Se qualitativa è utilizzabile in campo ma ha elevati limiti di rivelabilità e non riconosce elementi a basso numero atomico. Se quantitativa accurata il campione va diluito quindi diventa distruttiva - Studio di provenienza di maioliche da diversi siti archeologici Spettroscopia di assorbimento molecolare in UV-VIS-NIR Molecolare. Qualitativa. Assorbimento in trasmissione per soluzioni (o solidi trasparenti), assorbimento in riflessione per solidi opachi. In riflessione è possibile l'analisi in campo. È semplice ed economica. Non si riconoscono bianchi ed è limitata per i neri, in generale gli spettri non sono univoci. Applicabile solo a materiali colorati e comunque in modo complementare per quanto riguarda il riconoscimento di pigmenti e coloranti date una serie di complicazioni. -in trasmissione studio di coloranti estratti (da fibre di tessuto) -in riflessione riconoscimento dei pigmenti (affreschi, dipinti murali, pitture murali preistoriche, terracotta, faenze..) Fluorescenza Ottica È una tecnica molecolare piuttosto semplice, usabile in campo, ma applicabile solo a certi composti (alcuni organici, pigmenti inorganici - riconoscimento di certi pigmenti che danno fluorescenza (es.bianco di semionduttori, materiali invecchiati soprattutto se organici). zinco) -processi di invecchiamenti di leganti e vernici -ritocchi moderni (appaiono più scuri in luce uv) o rimozione di vernici vecchie Spettroscopia di assorbimento nell'IR Molecolare. Spettro univoco per i composti puri. Idendificaizone sopratutto per della classe di composti organici e ossoanioni (no composti con metalli pesanti). Lo spettrometro permette una misura più rapida (sommare spettri), è più preciso e si perde meno intensità di segnale. -FTIR: frammenti di ceramica (riconoscere temperatura di cottura); campioni organici archeologici (classe di composti). -in cella di diamante: cristalli da strati pittorici, calcolo nel bacino di uno scheletro in una tomba. - sezione trasversale lucida: patinde di ossalato di calcio su pietra, strato pittorico di un dipinto murale o tempera su tavola ( pigmenti di miniature). - portatile: leganti usati in vetro dipinto (riconoscimento classe di composti), pigmenti su codici miniati FTIR (micro-FTIR) In trasmissione: distruttiva con campione, microdistruttiva con cella di diamante (più costoso ma risposta più rapida). In riflessione: sezione trasversale lucida in micro (campione riutilizzabile) o in campo con strumentazione portatile (che però risulta avere delle complicazioni) Perciò riconoscimento pigmenti e talvolta anche leganti (classe di composti) o miscele. RAMAN (micro- Raman, FT-Raman) Qualitativa, microdistruttiva o non distruttiva sia da laboratorio che da campo. Segnali deboli e problemi di fluorescenza, ma la radiazione misurata è visibile perciò permette di accedere all'intero intervallo di frequenze e ha vantaggi su varie componenti strumentali. Micro-raman ha una risoluzione spaziale rispetto a micro-IR. Il problema della fluorescenza si può risolvere con FT-Raman (solo da banco). Usare laser diversi per materiali colorati, nessun problema nel riconoscimento di pigmenti bianchi e neri. -riconoscimento dei pigmenti inorganici: microdistruttiva, non distruttiva in laboratorio,non distruttiva in campo. Unica tecnica in grado di riconoscere pigmento nero a base di carbone -FT-raman: identificazione oggetti in avorio o ambra falsi. XRD Identificare forme cristalline. Qualitativa. Da laboratorio, richiede campione (in polvere). Non particolarmente sensibile perciò non per elementi minori. Per riconoscimento dei campioni è più precisa di ir e raman, si distinguono più facilmente le miscele, ed è di più facile interpretazione ma è più lenta e richiede maggior quantità di campione. -riconoscimento mineralogia dei pigmenti (tendenzialmente per dipinti/affreschi) -temperatura di cottura delle ceramiche (rispetto a ir non si vede la matrice silicea amorfa) -malte antiche SEM (SEM-EDX) Analisi di superficie. Non distruttiva nei confronti del campione. Tre modalità con tre strumenti diversi che danno tre tipi di informazione: e retrodiffusi, info composizionale, immagine con contrasto dato da numero atomico; e secondari, info topografiche e morfologiche, -pigmenti inorganici delle ceramiche antiche (a e. retrodiffusi su sezione trasversale, a elettroni secondari ed EDX per profili di concentrazione)