Istituto per la Conservazione e la Valorizzazione dei Beni Culturali
ICVBC - AREA DI RICERCA CNR DI FIRENZE
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DSC - Calorimetria a scansione differenziale
Descrizione della tecnica:
La Calorimetria a Scansione Differenziale è un metodo termico particolarmente indicato per lo studio di transizioni accompagnate da variazione di calore specifico e di trasformazioni che implicano assorbimento (endotermiche) o rilascio (esotermiche) di energia. Un campione viene sottoposto ad una scansione termica controllata fornendo informazioni qualitative sulla temperatura alla quale avvengono determinati eventi termici e sulla natura di tali eventi (endotermici o esotermici).
Applicazioni:
Nel campo dei beni culturali è una tecnica particolarmente utile nel determinare le temperature alle quali avvengono alcune transizioni di fase che per materiali polimerici da dedicarsi alla conservazione sono particolarmente importanti, quali la temperatura di transizione vetrosa Tg, la temperatura di cristallizzazione Tc e la temperatura di fusione Tm. In particolare la temperatura di transizione vetrosa Tg, indica la temperatura alla quale si ha il passaggio di un polimero dallo stato amorfo, in cui è gommoso ed elastico, allo stato vetroso, in cui è rigido e spesso fragile. Ne deriva che questa particolare transizione è una caratteristica importante per tutti i polimeri amorfi utilizzati nel campo della conservazione: un polimero che una Tg inferiore alla T ambiente si presenta molle e flessibile, mentre se ha una Tg molto superiore alla T ambiente, è rigido e fragile, provocando fratturazioni e fessurazioni.
Principi di base:
E’ un metodo termico, in cui si ricavano informazioni dal materiale riscaldandolo o raffreddandolo in maniera controllata. In particolare, la Calorimetria a scansione differenziale si basa sulla differenza di flusso termico tra il campione in esame e un riferimento, entrambi sottoposti ad un programma di temperature prestabilito. La misura differenziale del sistema è legata al comportamento termico proprio del materiale, indipendentemente dalle condizioni di prova.
Strumentazione: Sistema Perkin Elmer, modello Pyris 1, abbinato ad un sistema criogenico Pyris Intracooler II (Sede di Firenze).