Indagine diffrattometrica a raggi X: rivelare le strutture chimico-cristallografiche dei materiali

Nel campo dell'analisi chimica dei materiali da costruzione, la diffrattometria a raggi X è una tecnica non invasiva frequentemente utilizzata per determinare la natura chimica dei materiali solidi, solo nel caso questi siano di natura cristallina, su campioni ridotti in polvere.

Diffrattometria a raggi X: finalità e implicazioni

La spettroscopia di diffrazione a raggi X, o diffrazione a raggi X o ancora XRD, è una tecnica di prova molto efficace per identificare i composti cristallini all'interno di campioni di natura solida e cristallina. Questi includono pigmenti, sali inquinanti e materiali lapidei in generale.

Nel settore dei materiali da costruzione, l'impiego della XRD consente l'identificazione dei composti cristallini presenti nelle malte e negli intonaci, la determinazione di composti specifici che indicano l’esatta origine degli aggregati, lo studio dei pigmenti e dei prodotti di corrosione.

Questa tecnica, generalmente, richiede un piccolo prelievo di campione che viene successivamente macinato e setacciato. L’impatto “invasivo” che un simile prelievo di campione ha su un edificio è minimo, rendendo questa prova adatta anche per lo studio dei materiali presenti negli edifici storici e di valore culturale.

Funzionamento dell'Analisi Diffrattometrica

L'analisi diffrattometrica a raggi X si basa sul fenomeno ottico della diffrazione: un fascio di raggi X, inviato secondo una determinata angolazione attraverso il campione, subisce una deviazione o "diffrazione"di un angolo specifico. Tale angolo dipende dalla struttura cristallina dei composti presenti nel campione stesso.

Ciascun composto genera uno o più segnali secondo un modello caratteristico, unico per ogni sostanza cristallina. La registrazione di tutti i segnali fornisce un tracciato, chiamato difrattogramma, nel quale è possibile indentificare i gruppi cristallini presenti mediante il confronto con spettri di sostanze note. Tuttavia, questa metodologia non si adatta a materiali di natura vetrosa o resinosa, in ragione dell'assenza di una struttura reticolare ordinata.

Quadro Normativo per l'Analisi Diffrattometrica a Raggi X

L'attività di analisi diffrattometrica a raggi X trova orientamento nella normativa UNI 10945:2001. Questo standard si focalizza sulla caratterizzazione degli strati pittorici e fornisce una panoramica sulle metodologie analitiche impiegate in questo ambito.

 La norma svolge un ruolo chiave nel garantire una metodologia di indagine coerente e affidabile nello studio delle strutture chimico-cristallografiche dei materiali solidi mediante l'impiego dei raggi X.