ITA | ENG
B006294 - MINERALOGIA CON APPLICAZIONI
Principali informazioni
Lingua Insegnamento
Contenuto del corso
Libri di testo consigliati
Obiettivi Formativi
Prerequisiti
Metodi Didattici
Modalità di verifica apprendimento
Programma del corso
Anno Accademico 2019-20
Coorte 2018 - Laurea Triennale (DM 270/04) in DIAGNOSTICA E MATERIALI PER LA CONSERVAZIONE E IL RESTAURO
Anno di corso
Secondo Anno - Primo Semestre
Dipartimento di Afferenza
Chimica "Ugo Schiff"
Tipo insegnamento
Attività formativa monodisciplinare
Settore Scientifico disciplinare
GEO/09 - GEORISORSE MINERARIE E APPLICAZIONI MINERALOGICO-PETROGRAFICHE PER L'AMBIENTE E I BENI CULTURALI
Crediti Formativi
9
Ore Didattica
84
Periodo didattico
16/09/2019 ⇒ 20/12/2019
Frequenza Obbligatoria
No
Tipo Valutazione
Voto Finale
Contenuto del corso
mostra
Programma del corso
mostra
Lingua Insegnamento
Italiano
Contenuto del corso
Definizione di minerale. Breve storia della mineralogia. Processi minerogenetici (cenni). Cristallografia mineralogica. Elementi di cristallochimica. I minerali: reazioni e stabilità. Proprietà fisiche dei minerali. Classificazione dei minerali. Descrizione sistematica dei più importanti minerali. Ottica mineralogica. Esercitazioni pratiche di riconoscimento dei principali minerali delle rocce al microscopio ottico in luce trasmessa.
Libri di testo consigliati (Cerca nel catalogo della biblioteca)
C. Klein - MINERALOGIA (edizione italiana)
Zanichelli Ed. 2004
William D. Nesse - INTRODUCTION TO MINERALOGY, Oxford Univ. Press.
Robin Gill - CHEMICAL FUNDAMENTALS OF GEOLOGY, Chapman & Hall, 2a Ediz., 1996
Zanichelli Ed. 2004
William D. Nesse - INTRODUCTION TO MINERALOGY, Oxford Univ. Press.
Robin Gill - CHEMICAL FUNDAMENTALS OF GEOLOGY, Chapman & Hall, 2a Ediz., 1996
Obiettivi Formativi
Conoscenze:
Contenuti della mineralogia di base finalizzati allo studio delle proprietà e del comportamento dei minerali, soprattutto in relazione alle applicazioni nel campo dei Beni Culturali.
Competenze acquisite
Individuazione dei meccanismi responsabili delle proprietà fisiche dei minerali sfruttate per varie applicazioni nel campo dei Beni Culturali
Capacità acquisite al termine del corso:
Riconoscimento e descrizione delle proprietà fisiche dei minerali osservabili a livello macroscopico e microscopico (luce trasmessa)
Contenuti della mineralogia di base finalizzati allo studio delle proprietà e del comportamento dei minerali, soprattutto in relazione alle applicazioni nel campo dei Beni Culturali.
Competenze acquisite
Individuazione dei meccanismi responsabili delle proprietà fisiche dei minerali sfruttate per varie applicazioni nel campo dei Beni Culturali
Capacità acquisite al termine del corso:
Riconoscimento e descrizione delle proprietà fisiche dei minerali osservabili a livello macroscopico e microscopico (luce trasmessa)
Prerequisiti
Corsi vincolanti: nessuno
Corsi raccomandati: Chimica, Fisica
Corsi raccomandati: Chimica, Fisica
Metodi Didattici
CFU: 9
Numero di ore totali del corso: 225 (= 9 x 25)
Numero di ore relative alle attività in aula: ca. 50
Numero di ore relative ad attività di esercitazioni (in laboratorio e in campo): circa 30
Numero di ore per prove in itinere: 2
Strumenti a supporto della didattica: Microscopio ottico in luce trasmessa; e-learning (Moodle)
Numero di ore totali del corso: 225 (= 9 x 25)
Numero di ore relative alle attività in aula: ca. 50
Numero di ore relative ad attività di esercitazioni (in laboratorio e in campo): circa 30
Numero di ore per prove in itinere: 2
Strumenti a supporto della didattica: Microscopio ottico in luce trasmessa; e-learning (Moodle)
Modalità di verifica apprendimento
Esame orale con prova pratica (analisi mineralogica al microscopio in luce trasmessa)
Programma del corso
1. I MINERALI e L’UOMO
Definizione di minerale. La mineralogia: breve storia; ambiti della mineralogia.
2. RICHIAMI DI CRISTALLOCHIMICA
Legami chimici nei minerali. Modello di approssimazione ionica. Regole di Pauling. Strutture a massimo impacchettamento. Poliedri di coordinazione. Variazioni composizionali nei minerali. Soluzioni solide. Isomorfismo.
3. CRISTALLOGRAFIA MINERALOGICA
Concetto di simmetria. Elementi di simmetria (assi di rotazione; piani di riflessione; centri di simmetria). Sistemi e Classi cristalline. Indici di Miller. Forme cristallografiche (generali e speciali, chiuse ed aperte). Reticolo di Wulff e proiezioni stereografiche. Reticoli di traslazione. Elicogire e slittopiani (cenni). I gruppi spaziali (cenni).
4. PROCESSI MINEROGENETICI.
Cenni sui principali processi minerogenetici e loro relazione con l’evoluzione del pianeta Terra. Ambienti e processi minerogenetici (magmi; pegmatiti; soluzioni idrotermali; ambiente metamorfico; ambiente sedimentario)
5. PROPRIETÀ FISICHE DEI MINERALI.
Habitus/forma cristallina. Associazioni di minerali (“stato di aggregazione”). Concrescimenti. Geminazioni (semplici, multipli, di contatto e penetrazione; g. di crescita, trasformazione e deformazione). Striature. Lucentezza. Colore. Colore della polvere (“striscio”). Diafanità (minerali trasparenti, traslucidi, opachi). Gioco di colori. Gatteggiamento, asterismo. Luminescenza. Fluorescenza. Fosforescenza. Sfaldatura. Pseudo-sfaldatura (“parting”). Frattura. Durezza (scala di Mohs). Tenacità. Peso specifico. Reazione all’acido (HCl). Proprietà magnetiche (minerali dia-para-ferro-ferri ed anti-ferromagnetici). Proprietà elettriche: conduttività, piezoelettricità, piroelettricità.
6. STABILITÀ ED ALTERAZIONE DEI MINERALI
Nucleazione e crescita cristallina. Equilibrio (stabile e metastabile). Energia Libera di Gibbs. Regola delle fasi. Diagrammi di fase (soluzione solida completa; sistemi con solvus). Cinetica (velocità di reazione; diffusione allo stato solido, liquido e gassoso). Polimorfismo. Paramorfismo. Pseudomorfismo. Politipismo. Processi di essoluzione o smescolamento. Difetti strutturali nei minerali. Processo metamittico. Alterazione esogena (“weathering”) dei minerali.
7. MINERALOGIA SISTEMATICA
La classificazione dei minerali. Aspetti generali e descrizione dei principali minerali appartenenti alle classi dei Silicati, Elementi Nativi, Composti Organici, Solfuri e Solfosali, Ossidi, Idrossidi, Alogenuri, Carbonati, Solfati, Fosfati.
8. MINERALI COME GEOMATERIALI
Esempi di applicazioni dei minerali nei Beni Culturali: cenni su vetri, metalli e pietre preziose.
9. OTTICA MINERALOGICA (con esercitazioni pratiche)
Cenni sulla teoria della luce. Isotropia ed anisotropia ottica. Polarizzazione. Indici di rifrazione (L. di Becke). Doppia rifrazione e birifrangenza. Le indicatrici ottiche. Il microscopio ottico in luce trasmessa. Estinzione: parallela, inclinata, simmetrica; angolo di estinzione. Colori di interferenza: la Tavola di Michel Levi. Lamine ausiliarie e loro uso. Figure di interferenza (minerali uniassici e biassici). Segno ottico (minerali uniassici e biassici). Riconoscimento al microscopio in luce trasmessa delle principali proprietà morfologiche ed ottiche di: quarzo; plagioclasi; feldspati di potassio; biotite; muscovite; orneblenda; ortopirosseni; clinopirosseni; olivina; calcite
Definizione di minerale. La mineralogia: breve storia; ambiti della mineralogia.
2. RICHIAMI DI CRISTALLOCHIMICA
Legami chimici nei minerali. Modello di approssimazione ionica. Regole di Pauling. Strutture a massimo impacchettamento. Poliedri di coordinazione. Variazioni composizionali nei minerali. Soluzioni solide. Isomorfismo.
3. CRISTALLOGRAFIA MINERALOGICA
Concetto di simmetria. Elementi di simmetria (assi di rotazione; piani di riflessione; centri di simmetria). Sistemi e Classi cristalline. Indici di Miller. Forme cristallografiche (generali e speciali, chiuse ed aperte). Reticolo di Wulff e proiezioni stereografiche. Reticoli di traslazione. Elicogire e slittopiani (cenni). I gruppi spaziali (cenni).
4. PROCESSI MINEROGENETICI.
Cenni sui principali processi minerogenetici e loro relazione con l’evoluzione del pianeta Terra. Ambienti e processi minerogenetici (magmi; pegmatiti; soluzioni idrotermali; ambiente metamorfico; ambiente sedimentario)
5. PROPRIETÀ FISICHE DEI MINERALI.
Habitus/forma cristallina. Associazioni di minerali (“stato di aggregazione”). Concrescimenti. Geminazioni (semplici, multipli, di contatto e penetrazione; g. di crescita, trasformazione e deformazione). Striature. Lucentezza. Colore. Colore della polvere (“striscio”). Diafanità (minerali trasparenti, traslucidi, opachi). Gioco di colori. Gatteggiamento, asterismo. Luminescenza. Fluorescenza. Fosforescenza. Sfaldatura. Pseudo-sfaldatura (“parting”). Frattura. Durezza (scala di Mohs). Tenacità. Peso specifico. Reazione all’acido (HCl). Proprietà magnetiche (minerali dia-para-ferro-ferri ed anti-ferromagnetici). Proprietà elettriche: conduttività, piezoelettricità, piroelettricità.
6. STABILITÀ ED ALTERAZIONE DEI MINERALI
Nucleazione e crescita cristallina. Equilibrio (stabile e metastabile). Energia Libera di Gibbs. Regola delle fasi. Diagrammi di fase (soluzione solida completa; sistemi con solvus). Cinetica (velocità di reazione; diffusione allo stato solido, liquido e gassoso). Polimorfismo. Paramorfismo. Pseudomorfismo. Politipismo. Processi di essoluzione o smescolamento. Difetti strutturali nei minerali. Processo metamittico. Alterazione esogena (“weathering”) dei minerali.
7. MINERALOGIA SISTEMATICA
La classificazione dei minerali. Aspetti generali e descrizione dei principali minerali appartenenti alle classi dei Silicati, Elementi Nativi, Composti Organici, Solfuri e Solfosali, Ossidi, Idrossidi, Alogenuri, Carbonati, Solfati, Fosfati.
8. MINERALI COME GEOMATERIALI
Esempi di applicazioni dei minerali nei Beni Culturali: cenni su vetri, metalli e pietre preziose.
9. OTTICA MINERALOGICA (con esercitazioni pratiche)
Cenni sulla teoria della luce. Isotropia ed anisotropia ottica. Polarizzazione. Indici di rifrazione (L. di Becke). Doppia rifrazione e birifrangenza. Le indicatrici ottiche. Il microscopio ottico in luce trasmessa. Estinzione: parallela, inclinata, simmetrica; angolo di estinzione. Colori di interferenza: la Tavola di Michel Levi. Lamine ausiliarie e loro uso. Figure di interferenza (minerali uniassici e biassici). Segno ottico (minerali uniassici e biassici). Riconoscimento al microscopio in luce trasmessa delle principali proprietà morfologiche ed ottiche di: quarzo; plagioclasi; feldspati di potassio; biotite; muscovite; orneblenda; ortopirosseni; clinopirosseni; olivina; calcite