Mineralogia

Periodo: secondo semestre

Contenuti:

Principi di cristallografia: 2 CFU
la periodicità, il reticolo di traslazione, concetto di maglia e cella elementare, assi cristallografici, indici di una faccia, elementi di simmetria puntuale, i sette sistemi cristallini e le 32 classi di simmetria. i Reticoli di Bravais. Esempi delle principali strutture cristalline. Esercitazioni di descrizione della simmetria di un cristallo: la proiezione stereografica.
Cristallochimica: 2 CFU
composizione della litosfera e abbondanza degli elementi; i gruppi isomorfogeni, poliedri e numeri di coordinazione;le regole di Pauling.Isomorfismo e soluzioni solide; polimorfismo.
Le proprietà fisiche dei minerali e relazioni con la cristallochimica: abito, peso specifico, durezza, frattura e sfaldatura, lucentezza, colore,reattività con acidi, magnetismo, radioattività.
Mineralogia sistematica: 3 CFU
generalità, composizione, struttura e caratteristiche fisiche dei più comuni minerali delle classi dei carbonati e dei silicati (nesosilicati, sorosilicati, ciclosilicati, inosilicati, fillosilicati, tectosilicati), nonché cenni pertinenti le seguenti classi: elementi nativi, solfuri, alogenuri, ossidi e idrossidi solfati, fosfati.
I minerali: formazione, reazioni, stabilità, comportamento.
I minerali: utilizzi.
Laboratorio di riconoscimento macroscopico dei minerali.
Ottica cristallografica: 2 CFU
generalità sulle onde luminose; spettro visibile; luce polarizzata; riflessione e rifrazione; metodi per ottenere luce monocromatica; doppia rifrazione e birifrangenza; superficie d’onda e superficie degli indici; i colori d’interferenza; indicatrici ottiche, orientazione dell’indicatrice ottica nei diversi sistemi cristallini. Osservazione dei cristalli col microscopio a luce polarizzata, in luce parallela e in conoscopia (cenni).
Teoria della diffrazione dei raggi X da parte dei cristalli: 2 CFU
generalità sulle radiazioni X; interazioni tra radiazioni e cristallo; equazione di Bragg. Il metodo delle polveri e il diffrattometro; metodi a cristallo singolo (cenni); tecniche spettrometriche: microsonda elettronica e fluorescenza. Microscopia elettronica a scansione. Esempi di calcolo della formula cristallochimica di un minerale; esercizi di identificazione di fasi mineralogiche da diffrazione da polveri.

L'attività verrà completata dall'erogazione di seminari su argomenti di particolare rilevanza applicativa.

Attività di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: Il corso è organizzato in

• lezioni frontali i cui contenuti sono presentati in ppt con ausilio di immagini, schemi e video. L'insegnamento è interattivo, con domande e presentazione di casi di studio, per promuovere la discussione e la riflessione critica in aula. Al termine di ogni argomento viene lanciato agli studenti un breve test di feedback utilizzando la pagina dell'insegnamento attivata nella risorsa online letsfeedback.com.
• Esercitazioni individuali o in gruppi di cristallografia morfologica
• Laboratorio di riconoscimento macroscopico di minerali

Gli argomenti oggetto di esercitazioni e laboratorio vengono sempre introdotti dal docente che espone il percorso didattico da seguire; successivamente gli studenti, singolarmente o in piccoli gruppi a seconda della loro preferenza, vengono stimolati al lavoro in autonomia e alla successiva discussione con i docenti.