Il Laboratorio
Analisi Multimodale (LAM) è equipaggiato con
strumenti di ultima generazione quali SEM, DRX, micro-Raman e
micro-FTIR.
Laboratorio Analisi Multimodale
(LAM) in attività
Diffrattometria
a Raggi-X
La
diffrattometria a raggi X è il metodo ideale per ottenere informazioni
sulle strutture dei materiali cristallini su una scala atomica e, come
nel nostro caso, nei minerali e nelle rocce. In particolare, la
diffrazione da polveri permette di effettuare un’analisi qualitativa e
quantitativa della composizione mineralogica del materiale indagato.
Dal
diffrattogramma ottenuto è possibile acquisire le seguenti informazioni:
- dalla
posizione dei picchi si ricavano:
- le
distanze interplanari (equazione di Bragg) -> cella
cristallografica;
- determinazione
di fase -> analisi qualitativa;
- dall’intensità
dei picchi:
- intensità
di una fase (fattore di struttura) -> analisi strutturale
(metodo di Rietveld)
- intensità
di più fasi -> analisi quantitativa (con/senza standard)
- dalla
larghezza dei picchi:
- dimensione
dei cristalliti;
- deformazione
dei cristalliti.
Diffrattometro Rigaku SmartLab
SE.
Il Nostro laboratorio è equipaggiato
con un Rigaku SmartLab SE di
recente fabbricazione e il software SmarLab Studio II per l'analisi
degli spettri ottenuti. Quest'ultimo dispone della licenza per
l'utilizzo del database PDF-4, utile per analisi qualitative e
quantitative, rilasciato da ICDD.
Spettroscopia Raman
La
spettroscopia Raman è una tecninca di analisi che sfrutta la diffusione
di una radiazione elettromagnetica monocromatica da parte del campione
analizzato. Questo tipo di analisi è largamente utilizzata nello studio
di materiali allo stato solido (es. rocce, minerali, polimeri) e
liquido, è una tecnica non distruttiva, veloce e facilmente
realizzabile senza particolari preparazioni del campione.
Durante
l'analisi il campione viene colpito da una radiazione elettromagnetica
proveniente da una sorgente laser, che interagendo con gli elettroni
delle molecole induce su di esse un dipolo elettrico responsabile del
processo di diffusione della radiazione incidente. Tale fenomento viene
rappresentato attraverso uno spettro che fornisce informazioni sulla
struttura dei livelli energetici vibrazionali molecolari. Dal confronto
dello spettro sperimentale con un database è possibile individuare
univocamente la natura del materiale analizzato.
Microscopio confocale Renishaw.
Il nostro laboratorio è equipaggiato
con un Microscopio Raman confocale inVia™
prodotto da Renishaw, con ottiche con ingrandimento 5x, 20x e
50x che permettono
una efficace analisi di campioni di origine geologica oppure
artificiale. Il microscopio, inoltre, può essere utilizzato con luce
riflessa e trasmessa, utile per l'osservazione e l'analisi puntuale di
sezioni sottili.
Microscopia Elettronica a
Scansione e spettroscopia EDX (SEM-EDX)
Il
Microscopio elettronico è un tipo di microscopio che utilizza un fascio
di elettroni come sorgente di radiazioni, a differenza del microscopio
ottico che utilizza la luce. Il fascio di elettroni avendo una
lunghezza molto piccola permette al microscopio elettronico di
raggiungere una risoluzione molto elevata.
Nel
microscopio
elettronico a scansione il fascio di elettroni colpisce il campione da
cui vengono emesse numerose particelle fra cui elettroni secondari;
questi ultimi vengono rilevati e convertiti in impulso elettrico.
Solitamente
il SEM è equipaggiato con una sonda per effettuare analisi di
spettroscopia EDX (Energy Dispersive X-ray). L'analisi EDX è una
metodologia non distruttiva che permette di analizzare campioni solidi
conduttivi ed ottenere un'analisi elementare, che permette di
rilevare
la presenza di elementi anche in piccole tracce.
SEM FEI Company Inspect S in
dotazione.
Spettroscopia
Infrarossi a Trasformata di Fourier (FTIR)
La
spettroscopia infrarossa o spettroscopia IR è una tecnica
spettroscopica di assorbimento normalmente utilizzata per la
caratterizzazione dei materiali. Quando un fotone infrarosso viene assorbito
da una molecola, questa passa dal suo stato vibrazionale fondamentale
ad uno stato vibrazionale
eccitato. In un tipico spettro infrarosso
in ascissa viene
indicata una scala di frequenze espresse in numero d'onda e in ordinata
la percentuale di trasmittanza.
La
spettroscopia IR a trasformata di Fourier, o in forma abbreviata FT-IR,
viene realizzata sfruttando un interferometro che permette la scansione
di tutte le frequenze presenti nella radiazione IR generata dalla
sorgente. La scansione è possibile grazie a uno specchio mobile che
spostandosi introduce una differenza di cammino ottico, che origina una
interferenza costruttiva o distruttiva con il raggio riflesso da uno
specchio fisso. Sii ottiene così un interferogramma che mostra la
rappresentazione dell'intensità nel dominio del tempo. Applicando la
trasformata di Fourier un calcolatore permette di ottenere lo spettro
infrarosso, ovvero la rappresentazione dell'intensità nel dominio della
frequenza.
La
spettroscopia FT-IR garantisce prestazioni elevate grazie ad in
rapporto segnale/rumore notevolmente migliore rispetto alla microscopia
infrarossa, inoltre i tempi di analisi risultano molto brevi.
Microscopio FT-IR Shimadzu AIM-9000.
Il nostro
laboratorio è dotato di un microscopio Shimadzu AIM-9000
equipaggiato con uno spettrofotometro Shimadzu IRTracer-100.
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