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.
1) G. P. Bernardini – Metodi Fisici di Analisi Mineralogica – Firenze University Press (1982)
2) A. Putnis – Introduction to Mineral Sciences – Cambridge University Press (1992)
Obiettivi Formativi
Acquisizione di una competenza multidisciplinare nella caratterizzazione strumentale fisica, chimica e fisico-chimica dei minerali.
Conoscenza a livello basilare delle principali metodiche di indagine spettroscopica dei minerali.
Prerequisiti
Conoscenze acquisite 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, che può includere la 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.
Introduzione alla luce di sincrotrone; funzionamento e struttura delle facilities; 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.