Spettroscopia FT-IR o spettrofotometria infrarossa in trasformata di Fourier

Normativa di riferimento:
UNI EN 10945:2001 – Caratterizzazione degli strati pittorici.

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Scopo delle prova: 
Analizzare in modo qualitativo un ampio range di materiali, soprattutto pigmenti-coloranti organici/inorganici ed elementi minerali, per identificarne l’identità chimica.

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Le analisi per la caratterizzazione di minerali, pigmenti e leganti tramite spettroscopia infrarossa (IR) sono fondamentali in diversi campi, tra cui il restauro e la conservazione dei beni culturali e, in particolare, nelle indagini diagnostiche sugli edifici storici. La spettroscopia IR consente di misurare le transizioni tra livelli energetici vibrazionali, che richiedono energia corrispondente a radiazioni nella regione infrarossa dello spettro elettromagnetico, cioè tra 1 e 500 µm.

Con questa tecnica è possibile avere informazioni sui gruppi funzionali presenti nelle molecole che formano il campione e quindi, indirettamente, sulle molecole stesse. Ogni composto chimico ha, infatti, uno spettro infrarosso unico, una sorta di "impronta digitale", che permette di identificarlo e caratterizzarlo. 

 

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Come si presenta uno Spettroscopio FT-IR (fonte: dott.ssa S. Ranieri)​

 

Principio di funzionamento della prova con spettroscopio FT-IR

Nella spettrofotometria infrarossa in trasformata di Fourier, o spettroscopia FT-IR, il campione è irraggiato con un intervallo più o meno ampio di radiazioni aventi differenti lunghezze d’onda, alcune delle quali assorbite dagli elettroni di legame delle stesse sostanze. L’energia assorbita per ogni lunghezza d’onda λ è caratteristica dell’atomo e del legame, quindi della sostanza stessa. 

L’insieme di tutte le quantità di energia assorbite da ciascun gruppo funzionale di molecole porta alla formazione di uno spettro continuo di assorbimento tipico della sostanza analizzata. Si può pertanto collegare in maniera pressoché univoca lo spettro di assorbimento con l'identità chimica della sostanza che l’ha provocato.

Tale metodologia di analisi rende possibili analisi qualitative di sostanze, organiche ed inorganiche, in grado di assorbire le radiazione infrarosse. 
 

 

Applicazioni della tecnica di spettrofotometria infrarossa FT-IR

L’analisi spettrofotometrica IR permette il riconoscimento qualitativo di una vastissima gamma di sostanze.
Nel campo dei beni culturali si rivela di grandissimo aiuto per l’analisi di vernici, pigmenti, leganti e materiali impiegati nel restauro.

Le analisi si possono effettuare utilizzando campioni piccoli, nell’ordine di alcuni milligrammi.

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Presenza di prodotti, gesso ed ossalati, dovuti all’alterazione del carbonato di calcio (fonte: dott.ssa S. Ranieri)