Comprensione basilare dei principi della microscopia elettronica a scansione e a trasmissione e loro principali applicazioni allo studio dei minerali; microsonda elettronica e microanalisi. Analisi chimica mediante fluorescenza a Raggi X. Introduzione ai più comuni metodi spettroscopici in mineralogia (IR, NMR, EPR, Mössbauer); luce di sincrotrone e spettroscopia XAS.
) G. P. Bernardini – Metodi Fisici di Analisi Mineralogica – Firenze University Press (1982)
2) A. Putnis – Introduction to Mineral Sciences – Cambridge University Press (1992)
Prerequisiti
Conoscenze acquisiti nei corsi di Chimica, Fisica, Matematica, Geochimica, Mineralogia e Petrografia
Metodi Didattici
Lezioni frontali con utilizzo in aula di lavagna semplice, videoproiettore per computer, lavagna luminosa.
Attività di laboratorio presso laboratori strumentali di ricerca (microscopie elettroniche, XRF, EPR)
Attività di laboratorio presso laboratori didattici (IR)
Altre Informazioni
6 CFU, la frequenza alle lezioni ed esercitazioni anche se non obbligatoria è raccomandata.
Modalità di verifica apprendimento
Esame orale con discussione di un articolo scientifico fornito dal docente
Programma del corso
Separazione dei minerali, preparazione dei campioni per le indagini strumentali.
Microscopia elettronica; principi generali; microscopio SEM; descrizione dello strumento; immagini ad elettroni secondari; immagini a elettroni retrodiffusi; immagini a raggi X; EDS; microanalisi semiquantitativa; esempi di indagini; FEG; ESEM; EBSD.
Microsonda elettronica; WDS; microanalisi quantitativa; correzioni ZAF; mappe di distribuzione X; accuratezza, precisione, limite di rilevabilità; Microsonda ionica; principi generali; descrizione dello strumento; vantaggi ed esempi di applicazione. Esempi di calcolo della stechiometria di un minerale.
Richiamo alla teoria della diffrazione: Equazione di Bragg; sfera di Ewald; reticolo reciproco. Microscopio TEM; principi generali; immagini in campo chiaro; immagini in campo scuro; diffrazione elettronica; applicazioni in mineralogia: difetti di punto, di linea, planari; politipismo e polisomatismo; minerali metamittici; formazione di superstrutture.
Spettrometria XRF; descrizione dello strumento; preparazione dei campioni; analisi EDS e WDS; metodi per l'analisi quantitativa.
Spettroscopia IR; principi generali; descrizione dello strumento; preparazione dei campioni; metodi per l'analisi qualitativa e quantitativa; applicazioni in mineralogia ed in scienze della terra.
Risonanze magnetiche (NMR e EPR): principi ed esempi di applicazioni in mineralogia; spettroscopia Mössbauer; principi ed esempi di applicazioni in mineralogia.
Introduzione alla luce di sincrotrone; funzionamento e struttura delle facilities; possibilità di applicazioni alle Scienze della Terra (tecniche di diffrazione, assorbimento e tomografia ai raggi X); spettroscopia XAS; principi (sommari); le regioni EXAFS e XANES; esempi di applicazioni in mineralogia.