Tecniche di analisi per la caratterizzazione
di minerali, pigmenti e leganti 

Ogni materiale, inserito in un determinato ambiente, tende necessariamente a mettersi in equilibrio chimico-fisico con esso; il degrado del materiale è, pertanto, l’adattamento del materiale stesso ai mutamenti dei parametri ambientali (microclima, qualità dell’aria ecc.) e alle sollecitazioni fisiche e meccaniche.

​

Le inevitabili trasformazioni che si accompagnano a questi processi comportano un cambiamento rapido ed evidente delle caratteristiche originarie del materiale con conseguenti alterazioni e/o degradazioni dello stesso. Inoltre, non si devono trascurare gli effetti delle azioni antropiche di trasformazione e restauro degli edifici storici.

​

Le tecniche di analisi per la caratterizzazione di minerali, pigmenti e leganti servono proprio a fornire un quadro complessivo dello stato di conservazione del manufatto, che comprende informazioni relative a

1. caratterizzazione chimico-fisica dei materiali in opera e delle forme di alterazione/degrado identificate;

2. studio dei parametri ambientali più significativi (temperatura, umidità relativa, irraggiamento solare, concentrazione di specie gassose inquinanti, ecc.).

​

 

Analisi strumentali per lo studio dei materiali impiegati nelle costruzioni storiche: quali sono

Sono numerose le prove che possono essere eseguite sui singoli componenti di un edifico in muratura. Alcune di queste sono svolte in modo preferenziale sui leganti e sugli strati pittorici, altre sui minerali, su pietre e mattoni.

Per questo motivo è necessario stabilire con precisione le finalità delle indagini conoscitive in base ai materiali di cui si vuole conoscere le caratteristiche. Questa consapevolezza permette di scegliere quali parametri chimici, fisici e petrografici analizzare con la tecnica analitica più idonea. 

​

Qui di seguito vengono presentate le tecniche che sono più spesso utilizzate per conoscere le caratteristiche chimiche, fisiche, petrografiche dei materiali lapidei naturali (pietre) o artificiali (mattoni, malte di allettamento e intonaci, pellicole pittoriche). Non sono le uniche a disposizione, ma costituiscono metodi di analisi che, per facilità di esecuzione, rapidità e completezza dei risultati forniti, sono più frequentemente scelte nei piani di diagnostica.

Le metodologie analitiche di seguito esposte rappresentano sono al momento le tecniche più efficaci e versatili per raggiungere un livello di conoscenza esaustiva dei materiali relativa alla:

​

• caratterizzazione chimica, che consente di identificare la composizione chimica (elementare e molecolare) del materiale in opera (substrato), degli eventuali materiali di neo-formazione, dei materiali intenzionalmente aggiunti sulle superfici. Tra queste:​

  • Spettroscopia di Raman, per lo studio dei pigmenti e coloranti

  • Spettroscopia Infrarossa, per lo studio dei pigmenti e coloranti

  • Spettroscopia XRD – Diffrazione di Raggi X, specifica per Composti Cristallini 

  • Cromatografia Ionica Specifica per analisi dei contenuti di sali 

​​

• caratterizzazione mineralogico-petrografica, che consente l’identificazione delle fasi mineralogiche presenti come materiali originali e come prodotti del degrado, la microstruttura e tessitura dei minerali, attraverso l’esame al microscopio mineralogico. Ne fanno parte le seguenti:

  • Microscopia ottica in luce visibile trasmessa polarizzata

  • Stereo-microscopia

  • Microscopia elettronica a scansione SEM​​

​​