La caratterizzazione del legno riveste un particolare ruolo negli studi volti alla conservazione di manufatti lignei di interesse storico-artistico-archeologico. Le proprietà meccaniche del legno dipendono dalla specie, dal contenuto d’acqua, dalla direzione delle fibre, dalla porosità, dalla distribuzione dei pori e, in generale, da un insieme di condizioni che non sempre sono facilmente misurabili e controllabili. Di particolare interesse sono i metodi di indagine non invasivi e non distruttivi; tra questi si sta affermando la Risonanza Magnetica Nucleare (NMR) [1,2]. In questo lavoro metodi di Rilassometria 1H-NMR, messi a punto per il tessuto osseo [3], sono stati applicati allo studio di diverse tipologie lignee. I FID (Free Induction Decay) ottenuti sono la somma di due componenti: una componente approssimativamente gaussiana o “di tipo solido”, ascrivibile alle macromolecole, e una componente esponenziale o “di tipo liquido”, ascrivibile all’acqua. Le curve di distribuzione dei tempi di rilassamento della componente longitudinale della magnetizzazione nucleare dei nuclei 1H, ottenute separatamente per le due componenti in campioni di legno stagionato, mostrano inattese regolarità, che da un lato permettono di classificare i campioni in funzione della specie e dall’altro suggeriscono fenomeni di accoppiamento e/o di scambio tra i nuclei di idrogeno dell’acqua e quelli macromolecolari. Le variazioni dei tempi di rilassamento osservate in campioni degradati possono essere rilevanti nell’ottica della determinazione di parametri atti alla valutazione dello stato conservativo di macromolecole biologiche. Conifera, Latifoglia, Tempi di rilassamento, Macromolecole biologiche [1] A. Maccotta. P. Fantazzini, C. Garavaglia, I. Donato, P. Perzia, M. Brai, F. Morreale, Preliminary 1H NMR study on archaeological waterlogged wood, ANNALI DI CHIMICA 95: 117-124 (2005). [2] A. Maccotta, M. Brai, P. Fantazzini, G. Veronesi, Classificabilità di essenze lignee mediante rilassometria e imaging NMR, XCI Congresso Nazionale SIF, Catania, 26 Sett. – 1 Ott. 2005, p.192. [3] P. Fantazzini, V. Bortolotti, R.J.S. Brown, M. Camaiti, C. Garavaglia, R. Viola, G. Giavaresi, Two 1H-NMR Methods to Measure Internal Porosity of Bone Trabeculae: by Solid-Liquid Signal Separation and by Longitudinal Relaxation, J. Appl. Phys., 95: 339-343 (2004).

Rilassometria 1H-NMR per la caratterizzazione di legni integri e degradati

FANTAZZINI, PAOLA;
2006

Abstract

La caratterizzazione del legno riveste un particolare ruolo negli studi volti alla conservazione di manufatti lignei di interesse storico-artistico-archeologico. Le proprietà meccaniche del legno dipendono dalla specie, dal contenuto d’acqua, dalla direzione delle fibre, dalla porosità, dalla distribuzione dei pori e, in generale, da un insieme di condizioni che non sempre sono facilmente misurabili e controllabili. Di particolare interesse sono i metodi di indagine non invasivi e non distruttivi; tra questi si sta affermando la Risonanza Magnetica Nucleare (NMR) [1,2]. In questo lavoro metodi di Rilassometria 1H-NMR, messi a punto per il tessuto osseo [3], sono stati applicati allo studio di diverse tipologie lignee. I FID (Free Induction Decay) ottenuti sono la somma di due componenti: una componente approssimativamente gaussiana o “di tipo solido”, ascrivibile alle macromolecole, e una componente esponenziale o “di tipo liquido”, ascrivibile all’acqua. Le curve di distribuzione dei tempi di rilassamento della componente longitudinale della magnetizzazione nucleare dei nuclei 1H, ottenute separatamente per le due componenti in campioni di legno stagionato, mostrano inattese regolarità, che da un lato permettono di classificare i campioni in funzione della specie e dall’altro suggeriscono fenomeni di accoppiamento e/o di scambio tra i nuclei di idrogeno dell’acqua e quelli macromolecolari. Le variazioni dei tempi di rilassamento osservate in campioni degradati possono essere rilevanti nell’ottica della determinazione di parametri atti alla valutazione dello stato conservativo di macromolecole biologiche. Conifera, Latifoglia, Tempi di rilassamento, Macromolecole biologiche [1] A. Maccotta. P. Fantazzini, C. Garavaglia, I. Donato, P. Perzia, M. Brai, F. Morreale, Preliminary 1H NMR study on archaeological waterlogged wood, ANNALI DI CHIMICA 95: 117-124 (2005). [2] A. Maccotta, M. Brai, P. Fantazzini, G. Veronesi, Classificabilità di essenze lignee mediante rilassometria e imaging NMR, XCI Congresso Nazionale SIF, Catania, 26 Sett. – 1 Ott. 2005, p.192. [3] P. Fantazzini, V. Bortolotti, R.J.S. Brown, M. Camaiti, C. Garavaglia, R. Viola, G. Giavaresi, Two 1H-NMR Methods to Measure Internal Porosity of Bone Trabeculae: by Solid-Liquid Signal Separation and by Longitudinal Relaxation, J. Appl. Phys., 95: 339-343 (2004).
Riassunti IV Congresso Nazionale di Archeometria Scienza e Beni Culturali.
143
A. Maccotta; P. Fantazzini; M. Brai; F. Palla
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