Presso il Servizio Analisi Chimiche e Chimico-Fisiche si eseguono indagini dedicate alla Geochimica e alla Geotermia e si effettua ricerca metodologica e sperimentale. E’ ubicato al primo piano del Dipartimento di Geoscienze dell’Università degli Studi di Padova. Il Laboratorio fornisce assistenza tecnica e scientifica ai Ricercatori del CNR ed al personale Strutturato, Dottorandi, Studenti ed Assegnisti del Dipartimento di Geoscienze dell’Università degli Studi di Padova.   

Il Servizio Analisi Chimiche e Chimico-Fisiche è strutturalmente suddiviso in cinque laboratori dedicati denominati:

    Laboratorio Dissoluzioni, Preparazioni e Analisi per via umida

  • Laboratorio Analisi Termiche     

  • Laboratorio Analisi Strumentali (AAS, UV-VIS, Metodi Elettrochimici)

  • Laboratorio Forni

  • Laboratorio Fusioni

Il Servizio è dedicato a indagini chimiche (per via umida) e chimico-fisiche (per via solida e liquida) di minerali, rocce, suoli, acque sotterranee e reperti archeologici, nonché di eventuali altre matrici di differente provenienza.

La determinazione del contenuto elementare (elementi maggiori, minori e in tracce) di detti materiali viene eseguita per via umida mediante tecniche analitiche strumentali quali spettrofotometria AAS, spettrofotometria UV-VIS, POTENZIOMETRIA, e tecniche analitiche classiche quali GRAVIMETRIA, VOLUMETRIA e PERMANGANOMETRIA.  

Si eseguono anche determinazioni dei componenti maggiori e minori presenti nelle acque sotterranee mediante tecniche analitiche strumentali quali spettrofotometria AAS, spettrofotometria UV-VIS, VOLUMETRIA e POTENZIOMETRIA.    

Il laboratorio, per la taratura strumentale, dispone di n° 70 Standard Internazionali di campioni naturali di minerali, rocce e materie prime ceramiche. Gli standard sono certificati dalle seguenti organizzazioni internazionali: USGS, ANRT, GIT-IWG, RIAP, GSJ, MINTEK, WIHG e NIST.

STRUMENTAZIONE (DIVISA PER LABORATORI)

1) Laboratorio Dissoluzioni, preparazioni e Analisi per via umida

Dotazione strumentale:

  • Autoclavi di Teflon (“Teflon Bomb”) per dissoluzione di campioni di minerali e rocce

  • Crogioli di Platino per la dissoluzione di campioni di minerali e rocce secondo il metodo SHAPIRO

  • Burette digitali

  • Micropipette ad alta precisione

  • Varie tipologie di agitatori

  • Piastre riscaldanti con piano di grafite ad alta densità

  • Apparato MilliQ Merck per la produzione di H2O ad alta resistività

  • Centrifuga ad alta velocità Rotina 380

  • pHmetro da campagna HI 9024c Hanna Instruments

  • Conducimetro da campagna HI 933100 Hanna Instruments

  • Sonda multiparametrica da campagna HI 9828 Hanna Instruments

  • Fotometro da banco Multiparametrico HI 83200-2 Hanna Instruments

2) Laboratorio Analisi Termiche

Dotazione strumentale:

  • Prototipo strumentale Analisi Termogravimetriche e Termodifferenziali interfacciato ad un Data Station
  • Misuratore di conducibilità termica basato sulla tecnica MPTS prodotto da C-Therm TCi

3) Laboratorio Analisi Strumentali

 Dotazione strumentale:

    Spettrofotometro AAS 5000 della Perkin Elmer munito di nebulizzatore al Pt/Rh e di alimentatore per lampade EDL. Campionatura in Fiamma Aria/C2H2 e N2O/C2H2

  • Spettrofotometro UV-VIS Lambda1 Perkin Elmer

  • Expandable ion Analyzer EA940 interfacciato con ORION 960 autochemistry sistem

  • Elettrodi iono selettivi ORION (Pb, F, Cl, I, Ag/S, CO2 Pt).

 4) Laboratorio Forni

Dotazione strumentale:

  • Stufa a ventilazione forzata Termostabil K3
  • Stufa da laboratorio Fratelli Galli Mod. 2100 della ditta
  • Fornetto a muffola SAED. Temperatura massima 1000°C
  • Forno a Muffola M&T, munito di programmatore di cicli termici. Temperatura massima 1200°C
  • Forno a Muffola M&T, munito di programmatore di cicli termici. Temperatura massima 1400°C

5) Laboratorio Fusioni

Dotazione strumentale:

  • Becchi Bunsen e becchi Meker modificati e con sicura (temperatura fiamma 1200°C)

PERSONALE

Dott. Giancarlo Cavazzini (Ricercatore CNR - Responsabile Laboratorio Dissoluzioni, Preparazioni e Analisi per via umida, Laboratorio Analisi Strumentali, Laboratorio Forni, Laboratorio Fusioni)

Dott. Andrea Fasson (Assegnista di ricerca CNR, con coinvolgimento diretto nei laboratori)

Dott. Luca Peruzzo (Ricercatore CNR - Responsabile Laboratorio Analisi Termiche)

CONTATTI

Telefono:

049 8279137 (Giancarlo Cavazzini, Ufficio)

049 8279132 (Giancarlo Cavazzini, Laboratorio)

E-mail: giancarlo.cavazzini(at)igg.cnr(dot)it 

Telefono:

049 8279140 (Andrea Fasson, Ufficio)

049 8279132 (Andrea Fasson, Laboratorio)

E-mail: andrea.fasson(at)igg.cnr(dot)it   

Telefono:

049 8279145 (Luca Peruzzo, Ufficio)

049 8279156 (Luca Peruzzo, Laboratorio)

E-mail: luca.peruzzo(at)igg.cnr(dot)it 

ATTIVITA' E CAMPI DI APPLICAZIONE 

Le procedure analitiche sono differenti in relazione alla strumentazione utilizzata, al tipo di materiale da analizzare ed al tipo e numero di elementi o parametri fisici che si devono determinare.

1) Laboratorio Dissoluzioni, Preparazioni e Analisi per via umida

In questo Laboratorio vengono eseguite:

  • Dissoluzioni di campioni di minerali, rocce, suoli e vegetali calcinati con l’impiego di Autoclavi di Teflon (“Teflon Bomb”)
  • Dissoluzioni di campioni di minerali, rocce, suoli e vegetali calcinati con l’impiego di crogioli di Platino con il metodo SHAPIRO
  • Determinazioni del contenuto in FeO in minerali e rocce secondo il metodo PRATT-WASHINGTON
  • Preparazione di campioni di minerali, rocce e suoli (previa dissoluzione), ed acque sotterranee, per la determinazione del contenuto anionico e cationico, mediante spettrofotometria UV-VIS
  • Preparazione di campioni di minerali, rocce e suoli (preventivamente sottoposti a dissoluzione selettiva) ed acque sotterranee per la determinazione del contenuto in Fluoro e Cloro, mediante Potenziometria I.S.E.
  • Determinazione dei caratteri fisici, chimici e chimico-fisici di acque sotterranee
  • Preparazione di standard per la taratura strumentale, mediante opportune diluizioni di soluzioni “madre” di anioni e cationi
  • Filtrazioni sotto vuoto e centrifugazioni

2) Laboratorio analisi termiche

 

In questo Laboratorio, mantenuto a temperatura costante di 21°C da un sistema di climatizzazione per garantire la corretta esecuzione delle misure, vengono eseguite:

  • Caratterizzazioni termogravimetriche e termodifferenziali di campioni naturali di minerali argillosi, rocce sedimentarie e ambre.
  • Determinazione della massa volumica apparente e reale, della porosità e dell’assorbimento d’acqua in pietre naturali, secondo la norma UNI EN 1936.
  • Misure di conducibilità termica in minerali, rocce e ambre impiegando la metodologia MPTS C-Therm TCi.

3) Laboratorio Analisi Strumentali

In questo Laboratorio si eseguono:

  • Determinazione di elementi maggiori, minori ed in traccia in soluzioni ottenute mediante dissoluzione in autoclave di Teflon e mediante metodo Shapiro, di minerali, rocce e suoli, mediante spettrofotometria AAS.

  • Determinazione del contenuto anionico e cationico, mediante spettrofotometria UV-VIS, in campioni di minerali, rocce, suoli (previa dissoluzione), ed in acque sotterranee

  • Determinazione del contenuto in Fluoro e Cloro, mediante Potenziometria I.S.E., in campioni di minerali, rocce, suoli (preventivamente sottoposti a dissoluzione selettiva) ed in acque sotterranee

  • Determinazione dei caratteri fisici, chimici e chimico-fisici di acque sotterranee

  • Determinazione del contenuto elementare delle acque sotterranee

  • Determinazione del contenuto elementare in soluzioni ottenute da procedure di Leaching di rocce, minerali e suoli ed eventuali altri substrati di diversa natura 

4) Laboratorio Forni

In questo Laboratorio si eseguono:

  • Trattamenti termici, a bassa ed alta temperatura, per la determinazione gravimetrica del L.O.I. e dell’acqua di imbibizione di minerali, rocce e suoli.
  • Incenerimento di vegetali e prodotti dell’industria alimentare (le ceneri saranno poi analizzate per via umida) 

5) Laboratorio Fusioni

In questo Laboratorio si eseguono:

    Preparazioni di dischi in vetro al Tetraborato di Litio di minerali e rocce per successiva analisi elementare mediante Spettrometria di Fluorescenza a raggi X

  • Pulizia dei crogioli di platino dedicati alla fusione ed alla determinazione del L.O.I.

  • Riscaldamento crogioli di Platino, per loro taratura. 

PROGETTI E INTERESSI SCIENTIFICI

Il Laboratorio, nel suo insieme, è stato attivamente utilizzato in diversi progetti scientifici, tra i quali:

Progetti di ricerca CNR-IGG:

    REGIONE VENETO - finanziamento per Progetto Pilota “Indagine sulla qualità delle acque sotterranee dell’Alta Pianura Veneta in relazione al contenuto di Arsenico”. Sviluppo di protocolli per la campionatura e la determinazione in campagna di parametri chimico-fisici. Analisi chimica delle acque campionate in laboratorio. Interpretazione geochimica dei dati ottenuti

  • CARMACQUE – Finanziamento Comune di Carmignano di Brenta (PD) “Intesa per la ricerca nella distribuzione e le cause delle anomalie di Arsenico nelle acque sotterranee”. Campionatura e determinazione in campagna di parametri chimico-fisici. Analisi chimica delle acque campionate in laboratorio. Interpretazione geochimica dei dati ottenuti

  • ATO-Brenta (Finanziamento) – Contributo al progetto di ricerca relativo alla presenza di Arsenico nelle acque sotterranee dell’Alta Pianura Veneta. Campionatura e determinazione in campagna di parametri chimico-fisici. Analisi chimica delle acque campionate in laboratorio. Interpretazione geochimica dei dati ottenuti

  • VIGOR 2011-2014 - Messa a punto della procedura di misura della conducibilità termica di rocce e minerali; esecuzione di misure su campioni di roccia, dry e wet, applicando la metodologia MPTS C-Therm TCi. Messa a punto della procedura e determinazione della massa volumica apparente e reale, della porosità e dell’assorbimento d’acqua in pietre naturali, secondo la norma UNI EN 1936

  • SIRIPRO- “Progetto Pilota di prospezione per l’individuazione di Anomalie Geotermiche sulle pendici del Monte Vendevolo”. Misurazione della temperatura in aria, al suolo ed in pozzi dedicati

  • ENERGEOS (Finanziamento Provincia di Treviso) – Energia Geotermica sostenibile nella Provincia di Treviso. Campionatura e determinazione in campagna di parametri chimico-fisici. Analisi chimica delle acque campionate in laboratorio. Interpretazione geochimica dei dati ottenuti

  • AGAVE (Finanziamento Provincia di Venezia) “Analisi degli effetti geotermici indotti da variazioni termiche nei sedimenti argillosi dell’area Veneziana”. Analisi dei sedimenti argillosi e determinazione della salinità

  • COGET (Finanziamento Provincia di Venezia) “Analisi delle alterazioni del comportamento Geo-meccanico dei sedimenti veneziani in relazione alle sollecitazioni termiche indotte da sonde geotermiche verticali”. Misure di Conducibilità Termica su campioni di sedimento

  • Parco del Gargano (Finanziamento Regione Puglia). Misura della conducibilità termica di rocce e minerali, dry e wet, applicando la metodologia MPTS C-Therm TCi. Determinazione della massa volumica apparente e reale, della porosità e dell’assorbimento d’acqua in pietre naturali, secondo la norma UNI EN 1936

Progetti di ricerca del Dipartimento di Geoscienze dell’Università di Padova

  • Datazione al radiocarbonio di malte storiche: una nuova strategia per la valutazione dell’applicabilità e affidabilità. Supervisore Prof. Gilberto Artioli. Collaboratori Dr. Michele Secco, Dr.ssa Giulia Ricci
  • Progetto di ricerca CIRCE

PUBBLICAZIONI

    Carraro A., Fabbri P., Giaretta A., Peruzzo L., Tateo F. & Tellini F., 2015. Effects of redox conditions on the control of arsenic mobility in shallow alluvial aquifers on the Venetian Plain (Italy). Science of the Total Environment 532 (2015) 581-594

  • E. Di Sipio, A. Galgaro, E. Destro, G. Teza, S. Chiesa, A. Giaretta, A. Manzella – Subsurface Thermal Conductivity Assessment in Calabria (southern Italy: a regional case study) - Environ Earth Sci (2014)

  • Carraro A., Fabbri P., Giaretta A., Peruzzo L., Tateo F. & Tellini F., 2013. Arsenic anomalies in shallow Venetian Plain (Northeast Italy). Environmental Earth Sciences, 70, 3067-3084, DOI 10.1007/s12665-013-2367-2

  • Di Sipio E, Chiesa S, Destro E, Galgaro A, Giaretta A, Gola G, Manzella A (2013)-Rock thermal conductivity as key parameter for geothermal numerical models. Energy Procedia 40:87–94

  • Dal Corso, J., Roghi, G., Ragazzi, E., Angelini, I., Giaretta, A., Soriano, C., Delclòs, X., Jenkyns, H.C., 2013. Physico-chemical analysis of Albian (Lower Cretaceous) amber from San Just (Spain): Implications for palaeoenvironmental and palaecological studies. Geologica Acta, v. 11, n°3, pp. 359-370

  • Proposte metodologiche per la valutazione del potenziale di geoscambio: il Progetto VIGOR “Methodological approach for evaluating the geo-exchange potential: VIGOR Project”- Galgaro A., Di Sipio E., Destro E., Chiesa S., Uricchio V.F., Bruno D., Masciale R., Lopez N., Iaquinta P., Teza G., Iovine G.,Montanari, Manzella D.A., Soleri S., Greco R., Di Bella G., Monteleone S., Sabatino M., Iorio M., Petruccione E., Giaretta A., Tranchida G., Trumpy E., Gola G., D'Arpa S.- Acque Sotterranee - Italian Journal of Groundwater (2012) - AS03014: 043 – 053

  • Tateo F., Agnini C., Carraro A., Giannossi M.L., Margiotta S., Medici L., Finizio F.E. & Summa V., 2010. Short-term and long-term maturation of different clays for pelotherapy in an alkaline-sulphate mineral water (Rapolla, Italy). Applied Clay Science, 50, 503-511

  • A. Mupo, F. Boscaino, G. Cavazzini, A. Giaretta, V. Longo, P. Russo, A. Siani, R. Siciliano, I. Todesco, E. Tosti, G.L. Russo - Monitoring Contaminants in Food chain and their Impact on Human Health- PIAS book CNR Environment and Health Inter-departmental Project: present Knowledge and prospect from future research – PIAS book 2010

  • Ragazzi E., Giaretta A., Perrichot V., Neraudeau V., Schmidt A. and Roghi G., 2009, Thermal analysis of Cretaceous ambers from southern France. in Perrichot V. & Néraudeau D. (eds.), Cretaceous ambers from southwestern France: geology, taphonomy, and paleontology.Geodiversitas, 31 (1), pp. 163-175

  • Roghi G., Giaretta A. and Gianolla P., 2003, Classification of amber based on thermal analysis, Thermochimica Acta, Vol 404/1-2 pp 43-54

  • M.Valente, E.Pettenazzo, G.Thiene, G.M.Molin, F. Marignago, G. De Giorgi, A.M. Gatti, A. Giaretta E. Pasquino, E. Talenti, S. Rinaldi. (1998): Detoxified Glutaraldehyde Cross-linked Pericardium: Tissue Preservation and Mineralization Mitigation in a Subcutaneous Rat Model. - J Heart Valve Dis, Vol.7.No3.,May 1998

  • SECCO M.: Restoration of cultural heritage masonry structures damaged by the 2009 Abruzzo earthquake: materials and methods, Il Nuovo Cimento C, 35 (5), pp. 189-199, 2012

  • MARITAN L., SECCO M., MAZZOLI C., MANTOVANI V., BONETTO J.: The decorated Padan terra sigillata from the site of Retratto, Adria (north-eastern Italy): Provenance and production technology, Applied Clay Science, 82, pp. 62-69, 2013

  • NONNI S., MARZAIOLI F., SECCO M., PASSARIELLO I., CAPANO M., LUBRITTO C., MIGNARDI S., TONGHINI C., TERRASI F.: 14C mortar dating: the case of the Medieval Shayzar Citadel, Syria, Radiocarbon, 55 (2,3), pp. 514-525, 2013

  • VIANI A., GUALTIERI A.F., SECCO M., PERUZZO L., ARTIOLI G., CRUCIANI G.: Crystal chemistry of cement-asbestos, American Mineralogist, 98, pp. 1095-1105, 2013

  • MARANGONI M., SECCO M., PARISATTO M.., ARTIOLI G., BERNARDO E., COLOMBO P., ALTLASI H., BINMAJED M., BINHUSSAIN M.: Cellular glass–ceramics from a self-foaming mixture of glass and basalt scoria, Journal of Non-Crystalline Solids, 403, pp. 38-46, 2014

  • SECCO M., PERUZZO L., PALASSE L., ARTIOLI G., VIANI A., GUALTIERI A.F.: Crystal Chemistry of clinker relicts from aged cementitious materials, Journal of Applied Crystallography, 47, pp. 1626-1637, 2014

  • SECCO M., LAMPRONTI G.I., SCHLEGEL M.C., MARITAN L., ZORZI F.: Degradation processes of reinforced concretes by combined sulfate-phosphate attack, Cement and Concrete Research, 68, pp. 49-63, 2015

  • Hajdas I., Lindroos A., Heinemeier J., Ringbom A., Marzaioli F., Terrasi F., Passariello I., Capano M., Artioli G., Addis A., Secco M., Michalska D., Czernik J., Goslar T., Hayen R., Van Strydonck M., Fontaine L., Boudin M., Maspero F., Panzeri L., Galli A., Urbanová P., Guibert P.: Preparation and Dating of Mortar Samples-Mortar Dating Inter-Comparison Study (MODIS), Radiocarbon, 59 (6), pp. 1845-1858, 2017

  • Hayen R., Van Strydonck M., Fontaine L., Boudin M., Lindroos A., Heinemeier J., Ringbom A., Michalska D., Hajdas I., Hueglin S., Marzaioli F., Terrasi F., Passariello I., Capano M., Maspero F., Panzeri L., Galli A., Artioli G., Addis A., Secco M., Boaretto E., Moreau C., Guibert P., Urbanova P., Czernik J., Goslar T., Caroselli M.: Mortar Dating Methodology: Assessing Recurrent Issues and Needs for Further Research, Radiocarbon, 59 (6), pp. 1859-1871, 2017

  • Pasian C., Secco M., Piqué F., Artioli G., Rickerby S., Cather S.: Lime-based injection grouts with reduced water content: An assessment of the effects of the water-reducing agents ovalbumin and ethanol on the mineralogical evolution and properties of grouts, Journal of Cultural Heritage, 30, pp. 70-80, 2018

  • SECCO M., ADDIS A., ARTIOLI G., MARZAIOLI F., PASSARIELLO I., TERRASI F.: I Materiali Leganti della Cappella degli Scrovegni e dell’Arena: Analisi e Datazioni. In: Deiana R. (ed.), La Cappella degli Scrovegni nell'anfiteatro romano di Padova: nuove ricerche e questioni irrisolte, Padova University Press, Padova, , pp. 101-116, 2018

  • SECCO M., DILARIA S., ADDIS A., BONETTO J., ARTIOLI G., SALVADORI M.: The Evolution of the Vitruvian Recipes over 500 Years of Floor-Making Techniques: The Case Studies of the Domus delle Bestie Ferite and the Domus di Tito Macro (Aquileia, Italy), Archaeometry, 60 (2), pp. 185-206, 2018

  • ADDIS A., SECCO M., MARZAIOLI F., ARTIOLI G., CHAVARRIA ARNAU A., PASSARIELLO I., TERRASI F., BROGIOLO G.P.: Selecting the most reliable 14C dating materials inside mortars: the origin of the Padua cathedral, Radiocarbon, 61 (2), pp. 375-393, 2019

  • DILARIA S., ADDIS A., SECCO M., BONETTO J., ARTIOLI G., SALVADORI M.: Vitruvian recipes in Roman Aquileia (Italy): the floor bedding mortars of Bestie Ferite and Tito Macro domus. In: Papayianni I. (ed.), Proceedings of the 4th Historic Mortars Conference, Santorini, Greece, October 10th-12th, 2016, RILEM Publications, Bagneux., pp. 145-154, 2016

  • ADDIS A., SECCO M., PRETO N., MARZAIOLI F., PASSARIELLO I., BROGIOLO G.P., CHAVARRIA ARNAU A., ARTIOLI G., TERRASI F.: New strategies for radiocarbon dating of mortars: multi-step purification of the lime binder. In: Papayianni I. (ed.), Proceedings of the 4th Historic Mortars Conference, Santorini, Greece, October 10th-12th, 2016, RILEM Publications, Bagneux., pp. 665-672, 2016

  • PASIAN C., SECCO M., PIQUè F., RICKERBY S., ARTIOLI G., CATHER S.: Performance of grout with reduced water content: the importance of porosity and related properties. In: Papayianni I. (ed.), Proceedings of the 4th Historic Mortars Conference, Santorini, Greece, October 10th-12th, 2016, RILEM Publications, Bagneux., pp. 639-646, 2016

  • ADDIS A., SECCO M., ARTIOLI G., MARZAIOLI F., PASSARIELLO I., TERRASI F.: The mortars of the excavation at the Baptistery of Padova: 14C dating and production technology. In: Chavarria Arnau A. (ed.), Ricerche sul Centro Episcopale di Padova – Scavi 2011-2012, SAP Società Archeologica, Quingentole, pp. 69-83, 2017.