Enlever les contaminants du bois et du charbon

Contamination du charbon ou du bois

Les matériaux contenant du carbone et présents dans l’environnement de l’échantillon de charbon ou de bois, ainsi que ceux utilisés durant les processus de collecte et de conservation peuvent en altérer le contenu en carbone 14, et sont considérés comme des contaminants.

Les contaminants naturels sont ceux introduits dans l’environnement post-dépôt comme les acides humiques et fulviques dans les sols. Ce sont les acides produits par décomposition microbienne des tissus d’animaux et de végétaux. L’intrusion de radicelles introduit également du carbone moderne. Le calcaire peut lui aussi être présent sur le site d’excavation et contaminer les échantillons.

Les contaminants artificiels sont introduits à la suite de négligences ou de la méconnaissance des gens qui collectent et manipulent les échantillons. Il peut s’agir de cendres de tabac, de cheveux et de fibres, de papiers d’emballage, d’huiles, de graisses et même de colles.

Les effets de la contamination sur les échantillons soumis à une datation par AMS dépendent du type de contamination, des degrés de contamination et de l’âge relatif entre le contaminant et l’échantillon.Si le calcaire n’a pas été retiré avant la datation par AMS, le résultat paraîtra beaucoup plus âgé que l’âge réel du charbon ou du bois. Étant d’origine géologique, il est bien plus vieux que les échantillons archéologiques.

Les acides humiques et fulviques se fixent sur les surfaces de bois et de charbons, et des échanges de carbone peuvent avoir lieu à travers des processus d’absorption, modifiant l’âge radiocarbone en le rendant trop jeune ou trop vieux en fonction de l’âge de l’organisme produisant les acides organiques. La pénétration de racines jeunes introduit du carbone moderne.

En général, les contaminants d’âge infini ajoutent plusieurs années à l’âge vrai tandis que le carbone moderne fait paraître un échantillon plus jeune.

Afin d’obtenir des résultats précis, les laboratoires AMS effectuent un prétraitement sur tous les échantillons de bois et de charbons avant de les soumettre à la datation radiocarbone.

On parle de prétraitement physique lorsque la suppression des contaminants se fait sans emploi de produits chimiques. L’opération appliquée sur le bois ou le charbon sert à détacher les radicelles des plantes à l’aide de pinces, racler la surface avec un scalpel et réduire la taille de l’échantillon.Les laboratoires utilisent un marteau ou un ciseau pour fendre le bois, ou le transforment en sciure. Un analyste du laboratoire AMS écrase les échantillons de charbon dans une boite de Petri ou dans un mortier avec un pilon. La réduction en taille a pour but d’augmenter la surface pour les traitements suivants.

Le prétraitement chimique est appliqué avant la datation au carbone 14 pour s’assurer que tous les contaminants ont bien été enlevés avant l’analyse.

Différents laboratoires AMS peuvent avoir des procédures variant légèrement, mais la plupart des produits chimiques utilisés sont les mêmes. Les concentrations chimiques, la température, les temps d’expositions et le nombre de répétitions dépendent grandement de l’état et la nature de l’échantillon soumis.

Les analystes des laboratoires AMS lavent le bois et le charbon avec de l’acide chlorhydrique chaud (HCl) pour éliminer les carbonates, puis avec une solution basique comme de l’hydroxyde de sodium (NaOH) pour retirer les acides organiques restants. La dernière étape consiste en un bain acide pour neutraliser la base avant séchage.

Il arrive que les échantillons soient uniquement lavés à l’acide, lorsque la source de carbone est soluble dans le bain basique. Le résultat de la datation reflète toutefois le contenu organique total.

Pour les échantillons de bois qui sont trop vieux ou trop contaminés, l’analyste ajoute une étape supplémentaire d’extraction de cellulose après le traitement acide-base-acide, qui se fait par immersion dans du chlorite de sodium (NaClO2) sous pH et température contrôlés.