News from Diagnostic World: la discriminazione delle ceramiche

Abbiamo già avuto modo di introdurre le tecniche elettrochimiche nell’ambito della diagnostica e dell’archeometria e il News from Diagnostic World di oggi segue tale filone di ricerca. 

Qualche settimana fa ho avuto la possibilità di pubblicare un articolo su Applied Clay Science riguardante una ricerca sull’applicazione della Voltammetria di Microparticelle Immobilizzate (VIMP) e della Spettroscopia di Impedenza Elettrochimica (EIS) sul corpo ceramico di alcuni campioni appartenenti ad epoche diverse e provenienti dal Tempio della Magna Mater, dal Foro di Nerva e dal Foro di Cesare, tutti e tre situati a Roma, tra i fori imperiali e il colle Palatino. 

Le tecniche elettrochimiche non sono usuali per la caratterizzazione di ceramiche: dunque, tale ricerca mirava in primis a capire quale assetto sperimentale fosse adatto per lo studio di tali manufatti. La caratterizzazione del corpo ceramico è stata resa possibile dallo studio delle reazioni di ossidazione e riduzione dei componenti elettroattivi della pasta stessa, in particolare manganese e ferro. Questi elementi sono i responsabili di un effetto catalitico sull’oro – utilizzato come elettrodo di lavoro – e sulle reazioni di scarica dell’ossigeno e dell’idrogeno. Mediante lo studio delle correnti di picco degli elementi caratteristici e delle rispettive reazioni di scarica, si è dunque ottenuta una suddivisione dei campioni ceramici a seconda del loro sito archeologico di provenienza, suggerendone possibili differenze in termini di materie prime utilizzate. 

L’applicazione dell’EIS ha integrato tali informazioni mediante lo studio della risposta di impedenza delle microparticelle depositate sull’elettrodo di lavoro. In aggiunta, dati elettrochimici sono stati confrontati con quelli petrografici, confermando le differenze che si evidenziavano con le tecniche elettrochimiche: in particolare, la risposta dell’EIS sembra essere dipendente dalla granulometria e dalla microcristallinità dei campioni piuttosto che dalla loro chimica, come invece accade per la VIMP. Anche in questo caso vi è una novità nell’applicazione dell’EIS sui materiali ceramici: l’impedenza, infatti, è una tecnica tradizionalmente utilizzata per lo studio dei metalli e dei processi di corrosione. Il nuovo assetto sperimentale proposto nel lavoro in questione permette di utilizzare la risposta di impedenza anche per fini archeometrici e per la caratterizzazione della cristallinità del corpo ceramico. 

Lo studio è stato completato analizzando le ceramiche con l’ATR-FTIR, al fine di consolidare i dati elettrochimici e corroborare la discussione circa le differenze evidenziate tra i vari campioni grazie agli spettri di impedenza e la voltammetria. 

La novità della ricerca risiede nell’applicazione dell’elettrochimica allo studio delle ceramiche: come abbiamo visto, essa è principalmente applicata allo studio di manufatti metallici e vi sono pochissimi lavori che esulano da questo campo. In realtà, le ceramiche sono fondamentali sia nel campo archeometrico che in quello archeologico, in quanto esse sono degli indicatori cronologici fondamentali quando rinvenute nei siti archeologici. Inoltre, le ceramiche sono sempre state essenziali nella ricostruzione delle antiche rotte commerciali e hanno permesso agli studiosi di comprendere con precisione il livello tecnologico raggiunto dalle popolazioni. 

L’articolo è disponibile online al link: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0169131718302783

Francesca