ECTS - University of Pisa
| Modules | Area | Type | Hours | Teacher(s) | |
| ANALISI MINERALOGICHE | GEO/06 | LABORATORI | 48 |
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Il corso si propone di fornire agli studenti conoscenze e competenze di base su tecniche di laboratorio versatili e diffuse (diffrazione di raggi X, microscopia elettronica, microanalisi), per la caratterizzazione di minerali e materiali sintetici. Tali competenze riguarderanno in particolare lo studio di gruppi di minerali che risultano rilevanti nel contesto sia geologico sia ambientale ed applicativo.
The course aims to provide students with basic knowledge of relatively simple and widely used laboratory techniques (X-ray powder diffraction, electron microscopy and microanalysis) for the characterization of minerals and synthetic materials. We will describe detailed groups of minerals that are relevant both in the context of geological and environmental applications.
During the oral exam the student must be able to demonstrate his/her knowledge of the course material and be able to discuss the reading matter thoughtfully and with propriety of expression.
Methods:
Further information:
The laboratory reports have to be sent to the teacher at least 7 days before the scheduled exam day. The absence of the reports prevents to sit the exam
Modalità del corso: lezioni in presenza
Attività di apprendimento:
Frequenza; consigliata
Teaching methods:
Delivery: face to face
Learning activities:
Attendance: Recommended
Teaching methods:
Diffrattometria di polvere: richiami sulla diffrazione; identificazione di minerali in miscele polifasiche. Preparazione dei campioni per diffrattometria di polvere; richiami sul funzionamento del diffrattometro Bragg-Brentano, camera Debye-Scherrer e Gandolfi; strumenti, principali aberrazioni strumentali ed influenza degli strumenti sulle misure; indicizzazione spettri di polvere ed affinamento ai minimi quadrati dei parametri di cella, in particolare di minerali costituenti delle rocce; simulazione al calcolatore di spettri di polvere ed introduzione al metodo Rietveld. Applicazione del metodo Rietveld all’analisi quantitativa.
Microscopia elettronica in trasmissione e scansione: Caratteristiche e funzionamento del microscopio elettronico a trasmissione. Diffrazione elettronica: teoria e pratica. Il microscopio elettronico a scansione. Modalità di formazione dell’immagine nel TEM e nel SEM. Esempi di applicazioni di microscopia e diffrazione elettronica alle scienze della Terra.
Microanalisi: Caratteristiche e funzionamento della microsonda elettronica. Spettrometria EDS e WDS. Esempi di studio di minerali e materiali sintetici. Calcolo di formule cristallochimiche di silicati costituenti delle rocce a partire da dati SEM e/o microsonda.
Argille: Introduzione alla mineralogia dei suoli e delle argille; definizione e classificazione cristallochimica e strutturale dei minerali argillosi; capacità di scambio ionico e glicolazione; caratterizzazione di minerali argillosi mediante tecniche di laboratorio.
Cementi: La chimica dei cementi, il sistema CaO-Al2O3-SiO2-FeO. Le fasi maggiori dei clinker: alite, belite, ferrite… Proprietà dei clinker e dei cementi Portland. Identificazione e caratterizzazione di componenti dei clinker. Fasi derivanti dall’idratazione dei cementi, composti C-S-H e loro relazioni con i silicati di calcio idrati naturali.
Zeoliti: Aspetti mineralogici e importanza tecnologica come setacci molecolari e disinquinanti.
Amianto e mineralogia ambientale: definizione di amianto, metodi di studio, norme legislative; i particolati atmosferici, loro composizione; altri minerali comuni potenzialmente pericolosi per la salute.
Techniques
Powder Diffraction (Preparation of samples; the Bragg-Brentano diffractometer; the Debye-Scherrer and Gandolfi camera; instrumental errors; indexing of powder spectra and least-squares refinement of cell parameters; computer simulation of powder diffraction profiles and introductione to the Rietveld method); Electron microscopy (formation of the image in TEM and SEM. Examples of applications of microscopy and electron diffraction to the Earth sciences); Microanalysis (electron microprobe; EDS and WDS data collections).
Materias:
clay minerals; zeolites; cement phases; asbestos.
Putnis, A.(1992): Introduction to mineral sciences. pp. 41-80. Cambridge Univ. Press.
Ree S.J.B. (2005): Electron microprobe analysis and scanning electron microscopy in geology. Cambridge University Press.
Other material (in Italian) is available in the web site of the course: https://sites.google.com/site/analisimineralogiche/
Putnis, A.(1992): Introduction to mineral sciences. pp. 41-80. Cambridge Univ. Press.
Ree S.J.B. (2005): Electron microprobe analysis and scanning electron microscopy in geology. Cambridge University Press.
Other material (in Italian) is available in the web site of the course: https://sites.google.com/site/analisimineralogiche/
L'esame è orale, su tutti gli argomenti del corso. Al termine delle esperienze di laboratorio sono obbligatorie delle BREVI relazioni, che saranno anch'esse oggetto di domande all'esame.
Oral examination, about the course program.
