Danilo Bersani 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
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, …
Metodologia 1: non distruttivaa) in laboratorio su oggetti mobili
Oggetti ingombranti: Tele-Raman in aria
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
Analisi con strumentazione portatile:i manoscritti miniati della Biblioteca Palatina di Parma
•Lapislazzuli
•Giallo di piombo e stagno
•Azzurrite
•Minio
•Biacca
•Calcite
•Cinabro
PAL212
Libro d’oreBrugesPrima metà XV sec
Il sistema decorativo originale (Bruges?) era povero Appartenuto al Duca Ferdinando di Borbone
Nove fogli decorati sono stati poi aggiunti: probabilmente contenevano un testo centrale, poi coperto con scene del vecchio e nuovo testamento.
Dipinto centraleStilisticamente povero rispetto alla cornice
Foglio aggiuntivo fine del XIV sec “Maestro delle Iniziali di Bruxelles
Colore Area Campionata Pigmento
orange Mantello del personaggio di destra
minio
blue Decorazione della cornice Lazurite (lapislazuli)
blue Mantello di Maria Azzurite
Metodologia 2) micro-distruttiva: campionamentoEs . micro-campionamento su codici miniati
Cotton fiocasciutto
< 1 g
Micro-bisturi
Frammenti tra le pagine
Macchie sul verso
Campionamento su dipinti murali
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 IndacoCon tecniche elementari (es. SEM-EDS o XRF) solo Smaltino e Lapislazuli
Es. cupola del Correggio (Duomo di Parma)
Misure eseguite su micro-campioni grezzi
ST4
Parmigianino:Raman su sezioni trasversali
Composti di restauro
Anatase
Cobalt Blue Cr2O3 + Chrome Yellow
Madonna con Bambino e S. Giovannino (Botticelli)
3
5 1
4
2
La rosa
Lazurite + White Lead
Lazurite
Pyrite
Altre opere policrome: la “Deposizione” dell’Antelami
Micro-mappe Raman
Lazurite + Indaco
Strati sovrapposti o pigmenti mescolati?
Spettri simili: fitting ed operazioni matematiche
Combinazione di mappeRaman e XRF
Hg
Fe
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
Bacco e Vesuvio” from Insula del Centenario in Pompeii
Celadonite
Glauconite
Le Terre Verdi
Ematite α-Fe2O3
200 300 400 500 600 700 800
Inte
nsità
(Uni
tà a
rbitr
arie
) .
Raman Shift (cm^-1)
Quarzo (SiO2)
Ematite (α-Fe2O3)
Ceramiche 1: il corpo
300 400 500 600 700 800 900 1000 1100
Raman Shift (cm^-1)
Inten
sità (
Uni
tà ar
bitra
rie) .
Cassiterite (SnO2)
Ceramiche 2: i pigmenti
Ceramiche 3: l’invetriatura
Deconvoluzione delle bande del vetro: Indice di polimerizzazione Temperatura di fusionePresenza di modifiers
(P. Colomban - Appl. Phys. A, 2004)
Il caso delle ceramiche medievali parmensi
Ratio A500/A1000 < 0.3
Presence of microcline Tf < 600 °C
Anatase / Rutile ?
2024 - Percentuali atomiche
Mn; 0.38
Si; 30.88
Al; 1.2Mg; 1.04 Na; 12.18
O; 44.78
Ca; 3.59
Cl; 0.87
Cu; 1.22Fe; 1.01
K; 1.16
Pb; 1.69
O
Na
Mg
Al
Si
Cl
K
Ca
Mn
Fe
Cu
Pb
Es. Tessere Musive di epoca Romana
Deconvoluzione Rapporti tra Qn
Presenza di modifiers, % Pb Conferme da SEM-EDS
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
Recentemente tramite Raman è stata stimata la presenza di grandi quantità di anatasio in pigmenti RomaniEdwards et al. “Anatase—a pigment in ancient artwork or a modern usurper? “ Anal. Bioanal. Chem. 2006
Ceramiche parmensi: colore bianco: tutto anatasio?
• SEM-EDS: argilla titanifera
Recente conferma da studi su ceramiche neolitiche cinesi 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)
Ematite vs Magnetite:la banda a 660
Hematite
Magnetite Ampiezza picco 660 cm-1 Vs. Larghezza picco 220 cm-1
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