Sezioni di minerali

[Enotria]

Se vuoi fare delle sezioni sottili di minerali per guardarle al microscopio, ti devi procurare una sottile sega a disco diamantato per tagliare ed un lapidello per levigare. 

    

Si certo, ma se non ho ne sega diamantata, ne lapidello, come faccio ?


Sono andato giù in giardino ed ho recuperato in mezzo alla ghiaia un bel sasso lucente: sarà il nostro soggetto.

Poi, ho costruito una maschera-supporto per un vetrino da microscopia: un sistema semplice è ritagliare una cornice in cartoncino spesso 1 mm, che poi si incolla sopra un listello di compensato.
In questo modo otteniamo una tasca profonda 1 millimetro ed in grado di ospitare a sigillo il nostro vetrino. Nel mio caso, avendola, ho inciso la tasca in un pezzo di plexiglas con una piccola fresa.
 
   
 
Lavorando a mano è un accessorio indispensabile, è comodo per maneggiare il campione e ci da una sicurezza in più, evitando che il vetrino ci si possa spezzare in mano.
 
Cominciamo.
Prendiamo il nostro piccolo sasso e appoggiandolo sul lato piatto di una mola lo limiamo, appiattendo una facciata. Fate passate brevi, perché lavorando così a secco è facile surriscaldare il pezzo e, se va bene ci scottiamo, se va male il sasso si spezza.
Creata una facciata ben liscia, incolliamo il pezzo sul vetrino con un paio di gocce di colla cianocrilica (Attak), meglio se un po’ vicino ad una estremità. Più scomoda, ma migliore, la resina bicomponente, resta più elastica.
 
   
 
Notate che il vetrino è stato fermato, per sicurezza, con un paio di giri di nastro adesivo, in modo che non possa saltare via durante la lavorazione.
 
 
Ora dobbiamo fare la sgrossatura, ridurre il nostro sasso ad una lamina di circa 1mm, più o meno regolare, ma pronta per la successiva levigatura.
 
Lo strumento che più probabilmente abbiamo disponibile è il classico Dremel, o similare, con montato un disco al carburo di silicio o, meglio, diamantato. Nel mio caso utilizzo un disco diamantato da 40mm di diametro, il vetrino immobilizzato in una morsa e il Dremel ben stretto con entrambe le mani.
Mi raccomando, il disco taglia come burro anche le ossa, per cui occhio alle dita.
 
   
 
Con il Dremel la sgrossatura del sasso è piuttosto rapida, ma attenzione perché è in questa fase che potete perdere o guadagnare molto tempo del successivo lavoro di levigatura.
Se siete bravi, riuscire a tagliare ad un millimetro dal vetrino, piuttosto che ad uno e mezzo, vuole dire molto tempo risparmiato.
 
In ogni caso, ora abbiamo il nostro vetrino, con su incollata una fetta molto grossolana del nostro minerale.

   

Ed ora armiamoci di pazienza: lo strumento successivo sarà la mola, o meglio un lato piatto della mola ed il problema è il surriscaldamento. In qualche modo dobbiamo evitare che il pezzo in lavorazione si riscaldi troppo rompendosi o scollandosi, per cui, o la mola è bagnata, o facciamo passate rapide ed intercalate da bagnatura per raffreddare il minerale. Prima di iniziare pulite il lato della mola con una spazzola a setole rigide per eliminare residui di sporco, poi iniziate esercitando una pressione regolare ma leggera.
 
   
 
Siamo così arrivati ad uno spessore di 0,3-0,2 mm. e non conviene andare oltre con la mola ad acqua.
 
E’ giunta l’ora della levigatura finale, ora le macchine non servono più, si va di olio di gomito.
Su di una superficie perfettamente piana (vetro, specchio, ecc.) metteremo prima delle carte abrasive a grana da 800 in poi, lavorando con l’acqua e movimenti circolari, poi useremo della pasta abrasiva, fino ad ottenere la trasparenza della sezione.
 
   
 
La maggior parte del tempo di lavorazione è in questa ultima fase: più siamo bravi e costanti, meglio verrà il vetrino.
 
   
 
Una ultima nota: state attenti che lo spessore finale della sezione non influenza solo la luminosità della immagine, ma anche depolarizza la luce, impedendo del tutto la visione colorata dei singoli minerali che costituivano il vostro sasso. 

[Beefcotto87]

Bentornato Enotria E col "botto" Complimenti!

[Enotria]

Se vi interessa,il seguito logico di questo post è stata l'analisi di un affresco del cinquecento toscano raffigurante la Madonna con Bambino.

Assieme ad un CTU incaricato abbiamo esaminato a livello microscopico una sezione dell'intonaco sottostante l'affresco, un particolare del rosso ed uno del celeste, i due colori principali utilizzati per rappresentare le vesti di Maria.
E' certamente un po' tanto OT, ma con il permesso di Beef, si potrebbe procedere.

Almeno per me, è stata una esperienza molto interessante.

[TrevizeGolanCz]

Ma quale OT ?! sarebbe una cosa magnifica secondo me !!

[ClaudioG.]

Ma quale OT ?! sarebbe una cosa magnifica secondo me !!

Concordo pienamente. Non si vedono spesso analisi del genere da queste parti.

[Beefcotto87]

Io direi che sia un'iniziativa degna di lode

[Enotria]

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Ultimamente sono stato contattato da un perito C.T.U. (Consulente Tecnico d’Ufficio) che opera nel campo degli affreschi, dei quadri e della pittura rinascimentale in genere.
Scopo dell’incontro era la ricerca di metodi di analisi microscopica, adatti a rispondere alle più varie domande del Giudice.
Nei casi più frequenti, la domanda più comune è sulla attendibilità dell’opera: i materiali ed i colori utilizzati sono tipici del periodo attribuito ? Oppure sulla qualità dei restauri eseguiti, in che periodo e con quali modalità, ecc.
 
Per poter provare le varie tecniche della microscopia, il perito mi ha portato alcuni campioni da esaminare, vetrini preparati con materiale proveniente da un affresco del Cinquecento di scuola fiorentina: un campione dell’intonaco, uno con elementi di pittura rossa ed un campione del colore azzurro utilizzato per l’affresco.
 
Naturalmente, per non danneggiare l’opera, i campioni sono minimi e l’esame microscopico si è svolto utilizzando dai 100 ai 500 ingrandimenti complessivi. Per meglio evidenziare i vari strati, si è utilizzato per l’illuminazione  la luce polarizzata, con compensatore ad un quarto d’onda.
 
Una delle analisi più semplici è quella sulla natura dei colori utilizzati. 
Nel Cinquecento ogni pittore preparava da se il colore, macinando finemente i minerali grezzi. La tipologia del minerale utilizzato dipendeva da molti fattori: periodo storico, disponibilità del materiale, disponibilità economica del committente, ecc.
Altrettanto indicativa è la regolarità della macinazione, indice di una lavorazione più o meno accurata.
 
Vediamo allora il campione più rappresentativo, quello del blu, il colore che, assieme all’oro, era considerato il più nobile in quei tempi:
 
   
 
Solo per capirci, tutte le immagini sono sezioni trasversali, per cui vi è sopra la parte visibile dell’affresco e sotto il supporto: intonaco, legno, gesso, ecc.
 
Ad un primo esame, vediamo nella parte inferiore una base di supporto in gesso, poi un sottile strato di biacca (carbonato basico di piombo) che risulta nera perché totalmente impermeabile alla luce, poi lo strato più interessante, quello che porta il colore.
Si nota subito che sono stati mescolati assieme diversi minerali: poco del costosissimo Oltremare, ottenuto dai lapislazzuli (granuli blu scuro) associato a molti granuli incolori di sodalite, e  della più economica azzurrite (granuli più chiari).
L’insieme dei due colori era allora considerato quasi blasfemo, una specie di “vorrei, ma non posso”, ma se il committente dell’opera non voleva spendere troppo, l’azzurrite, rinforzata da un po’ di Oltremare, era una ottima soluzione di compromesso. Questi due pigmenti sono quindi compatibili con l’epoca di attribuzione del dipinto e denotano un committente di prestigio, ma non abbiente.
L’ultimo strato, di colore blu scuro, è pigmentato con indaco (colorante organico di natura vegetale); essendo separato dai colori sottostanti da pellicole di vernice, è riferibile a un intervento di ripristino effettuato in epoca ben più recente.
 
 
 
Mettiamo ora sotto al microscopio il vetrino con il campione del rosso e vediamo cosa ci riesce di capire:
 
   
 
Ancora, nella parte bassa, troviamo il sottofondo in gesso,  poi lo strato colorato, formato da cinabro e da lacca rossa.
Si può notare poi un sottile strato di resina trasparente, probabilmente messa a scopo protettivo, in occasione  di un precedente restauro.

 
Abbiamo poi sottoposto lo stesso campione ad un esame in luce fluorescente mediante eccitazione con luce blu a 465 nm.
 
   
 
Dall’esame in fluoroscopia, si nota una accentuata auto fluorescenza verde data probabilmente dall’olio utilizzato sia come legante dei colori, sia come componente delle vernici. In parte, si nota che l’olio è stato anche assorbito dal substrato di gesso sottostante. Interessante la considerazione che la maggiore o minore quantità di olio diffuso nel gesso può darci una indicazione del tipo e della qualità dell’olio, nonché del tempo che ha impiegato per l’essiccazione. La diffusione nel substrato può indicare che l'affresco è stato dipinto in un periodo fresco, certamente non estivo, tanto da lasciare molto tempo all'olio liquido di penetrare profondamente nel gesso.
 
 
 
Passiamo ora ad esaminare l’intonaco.
Per evitare lo sgretolarsi durante la levigazione, il campione è stato preventivamente inglobato in resina poliestere bicomponente assolutamente trasparente.
 
   
 
Nella immagine in luce polarizzata, si distinguono i vari granelli di sabbia formata da quarzo, feldspati , miche, ecc. Il materiale scuro che separa i granelli è la fine calce carbonatata che compatta il tutto.
La cosa curiosa è la presenza dei numerosi corpuscoli scuri rotondeggianti, che si vedono al centro di molti granelli di sabbia.
Era subito evidente la loro estraneità al campione in esame, ma cosa erano e come erano comparsi ?
Per meglio comprendere il loro aspetto reale, li abbiamo esaminati a maggior ingrandimento.

   
 
Nella immagine è evidente che si tratta di un corpo completamente estraneo all’intonaco, ma che in qualche modo si collega  ai granelli di sabbia o alla resina utilizzata per consolidare l'intonaco prima della levigatura del campione.

L’ipotesi più probabile è che si tratti di grani di abrasivo (corindone o simili) in polvere o che si è staccato dal suo supporto, oppure di microscopiche bolle d'aria imprigionate  nella resina di incollaggio o di consolidamento.
 
 
 
La microscopia, ancora una volta, si dimostra un ottimo strumento nella ricerca della verità, ma, come sempre, purché sia accompagnato dalla esperienza e dalla conoscenza del settore in cui si opera.
Per questo motivo, l’incontro di due persone, ciascuna dotate delle opportune conoscenze settoriali, il microscopista ed il perito C.T.U., porta sempre a trovare delle nuove soluzioni ed ad ampliare le rispettive conoscenze con reciproco vantaggio.

[Mario]

Non capisco come sia possibile, con il solo ausilio della microscopia ottica, discernere e riconoscere i singoli pigmenti nonché i leganti usati. Per fare ciò occorre come minimo disporre del microscopia ftir. Saluti Mario

[quimico]

Concordo con Mario. Senza FTIR come è possibile fare certe affermazioni non so.
Anche se non è il mio stesso caso posso dire che io facevo complessi e la prima cosa che facevo era fare spettri FTIR. Anche perché erano i più veloci anche se non semplici. Poi si faceva TGA e DSC e NMR.

[Enotria]

Certamente nessuno immagina che sia possibile fare una perizia con la sola microscopia, ci mancherebbe altro, il microscopio è solo uno dei tanti strumenti che il perito ha a disposizione per confermare o confutare una tesi.
Uno strumento che semplicemente si aggiunge e che certamente non sostituisce le altre modalità di analisi.

Ma io conosco solo la microscopia, e di quella vi ho parlato. 

Per le altre modalità di analisi e di riconoscimento, se vorrete illustrarle, lascio la parola a voi e vi leggo ben volentieri.