MODULO DI MINERALOGIA Definizione di minerale. Stato solido amorfo e cristallino. Cristallografia. Simmetria traslazionale. Reticoli cristallini. Cella elementare. Tipi di Bravais. Simmetria puntuale: assi, piani e centro. I 32 gruppi puntuali. I 7 sistemi cristallini. Legge della costanza dell’angolo diedro. Gruppi spaziali. Assi di rotoriflessione, di rotoinversione, elicogiri, slittopiani. Facce e piani cristallografici. Legge di Haȕy. Indici di Miller. L’indicazione delle facce. Forme dei cristalli. Abito cristallino. Geminati. Esercitazioni pratiche di cristallografia morfologica. Cristallochimica. I legami chimici. Dimensione degli atomi e degli ioni. Impaccamenti compatti. Regole di Pauling. Poliedri di coordinazione. Le strutture dei silicati e strutture cristalline modello: diamante, grafite, ZnS, NaCl, CaF2, FeS2, Mg(OH)2, Al(OH)3, CaCO3. Polimorfismo ed isomorfismo. Microsonda elettronica. Calcolo della formula di un minerale. Rappresentazioni grafiche delle composizioni dei minerali. La Classificazione dei Minerali. Struttura dei più comuni minerali delle seguenti classi: elementi nativi, solfuri, alogenuri, ossidi e idrossidi, carbonati, solfati, fosfati, silicati (nesosilicati, sorosilicati, ciclosilicati, inosilicati, fillosilicati, tectosilicati). Proprietà Fisiche dei Minerali. Densità. Proprietà relazionate alla coesione meccanica: durezza, sfaldatura, frattura. Colore e lucentezza. Magnetismo. Proprietà elettriche. Riconoscimento macroscopico dei minerali. Ottica Mineralogica. Interazione della luce in mezzi isotropi e anisotropi. Riflessione, rifrazione e birifrazione. Indici di rifrazione. Indicatrici ottiche. Il microscopio a luce polarizzatore. Materiali isotropici. Minerali anisotropici. Interferenza della luce polarizzata. Tavola dei colori d'interferenza di Michel-Lévy. Pleocroismo. Estinzione. Figure d’interferenza. Segno ottico. Esercitazioni pratiche di ottica mineralogica.

TESTI DI RIFERIMENTO W.D. Nesse. Introduction to mineralogy, Oxford University Press. C. Klein. Mineralogia. Zanichelli. A. Mottana. Fondamenti di Mineralogia. Zanichelli. TESTO DI SUPPORTO C. Klein & A.R. Philpotts. Mineralogia e petrografia. Zanichelli.

La prima fase del modulo del corso (Ingo G.M.) [6 ore] sarà dedicata alla descrizione del fenomeno di diffrazione (XRD), con cenni di cristallochimica e descrizione delle principali componenti strumentali di un apparato per studi diffrattometrici, dei limiti sperimentali e delle incertezze descrivendo inoltre le modalità di acquisizione ed interpretazione dei risultati. In questa fase saranno descritti anche i metodi di campionamento e di preparazione dei campioni. La seconda fase [18 ore] sarà dedicata alla descrizione delle potenzialità della tecnica XRD e di alcune sue applicazioni nel settore dello studio dei Beni Culturali con finalità conoscitive e conservative. Saranno descritti alcuni casi studio condotti mediante l’utilizzo combinato di differenti tecniche di indagine fra cui la diffrattometria. I casi di studio affrontati riguarderanno la ricostruzione di alcuni processi produttivi come pure lo studio dei fenomeni di degrado mediante l’identificazione di agenti e meccanismi di degrado. Se possibile, in tale fase sarà organizzata una visita presso un laboratorio ove saranno illustrate le metodiche e gli approcci utilizzati per lo studio di beni culturali di differente natura.

Saranno consegnate agli studenti tutte le slides delle presentazioni oggetto delle lezioni frontali (circa 600), come pure alcuni articoli selezionati. Per ulteriori eventuali approfondimenti si consigliano: - Elements of X Ray Diffraction by Cullity, B. D, Published 1956, Topics Natural Sciences, Physics, Physical nature of matter, si scarica da internet free download - Introduction to Crystallography, by Donald E. Sands, Dover Classics of Science & Mathematics, Books on Chemistry, First edition published on 1969, then in New York 1975, probable last edition 1993. ISBN 100486678393 ISBN 139780486678399 - A. Castellano, M. Martini, E. Sibillia, Elementi di Archeometria-Metodi fisici per i beni culturali, ISBN-9788823820920, Editore Egea