Les protocoles de prétraitements normaux de Beta Analytic

radiocarbon lab protocols

Sauf si demande contraire par le demandeur ou précision dans le rapport final de datation, les procédures suivantes s’appliquent pour le prétraitement des échantillons soumis à la datation. Ce glossaire définit les méthodes de prétraitement appliquées à chaque échantillon et figurant dans le rapport (vous verrez par exemple la désignation “acide/alcalin/acide” apparaître sur les résultats concernant un échantillon de charbon de bois recevant ce prétraitement).

Le prétraitement des matières qui nous sont soumises est nécessaire pour éliminer les composants carbonés secondaires. S’ils ne sont pas éliminés, ces composants peuvent entraîner une datation trop récente, ou trop ancienne. Le prétraitement ne garantit pas que le résultat de la datation présentera un intérêt, c’est l’intégrité de l’échantillon qui est déterminante.

Des effets tels que l’effet de vieux bois, des racines intrusives brulées, la bioturbation, un dépôt secondaire, une activité biogène incorporant du carbone récent (bactéries), et les analyses de composants multiples d’âges différents ne sont que quelques exemples des problèmes potentiels rencontrés dans la datation par le carbone. Le prétraitement est effectué pour réduire l’échantillon à un seul composant, si possible, et minimiser la subjectivité associée à ce type de problèmes. Si vous pensez que votre échantillon nécessite un prétraitement spécial, merci d’en informer le laboratoire avant que les analyses ne soient effectuées.

Note importante sur les prétraitements – Il est important de comprendre la nature des prétraitements qui vont être appliqués sur vos échantillons car ils vont directement affecter le résultat final. N’hésitez pas à nous contacter pour discuter des prétraitements ou à nous demander à être contacté après les prétraitements (et avant l’analyse) pour en discuter.

Acide – alcalin – acide

Avant la datation, l’échantillon est d’abord doucement broyé puis dispersé dans de l’eau désionisée. Il est ensuite lavé avec de l’acide HCI chaud afin d’éliminer les carbonates, puis vient un bain alcalin (NaOH) pour enlever les acides organiques secondaires. Ce bain alcalin est suivi d’un rinçage final à l’acide pour neutraliser la solution avant le séchage.

Les concentrations de produits chimiques, températures, temps d’exposition, nombre de répétitions dépendent de l’échantillon présenté. Chaque solution chimique est neutralisée avant l’application de la suivante. Au cours de ces séries de rinçage, les contaminants mécaniques tels que les sédiments associés et les radicelles sont éliminés.

Ce type de prétraitement est considéré comme un “prétraitement complet”. Si nécessaire, le rapport indiquera le prétraitement “acide/alcalin/acide – insolubles” afin de préciser quelle fraction de l’échantillon a été analysée pour sa teneur en radiocarbone.

Généralement appliqué à : charbon, bois, certaines tourbes, textiles

Acide – alcalin – acide – solubles

Si nécessaire, la teneur en radiocarbone de la fraction soluble alcaline sera analysée. C’est un cas particulier où les conditions du sol impliquent que la fraction soluble donnera une datation plus précise. Cela sert également à vérifier la présence, l’absence ou le degré de contamination du à des acides organiques secondaires.

L’échantillon est d’abord prétraité à l’acide pour éliminer les carbonates et affaiblir les liens organiques. Après l’application des bains alcalins (voir acide/alcalin/acide ci-dessus), la solution contenant la fraction soluble alcaline est isolée/filtrée et combinée à de l’acide. La fraction soluble, qui précipite, est rincée et séchée avant la combustion.

Acide – alcalin – acide – extraction de cellulose

Après un prétraitement complet acide-alcalin-acide, l’échantillon est trempé dans du chlorite de sodium (NaCIO2) sous conditions contrôlées (pH 3 et température 70°C). Cette procédure élimine tous les composants sauf la cellulose du bois.

Bains d’acide

La surface des échantillons est étendue le plus possible, les morceaux solides sont broyés, les matériaux fibreux sont déchiquetés, et les sédiments dispersés. L’acide chlorhydrique est appliqué plusieurs fois pour assurer l’absence de carbonates.

La spécificité de chaque échantillon et son degré de contamination déterminent les concentrations chimiques, températures, temps d’exposition, et nombre de lavages. Les lavages alcalins ne sont pas faits pour assurer l’isolation du carbone primaire qui est soluble dans l’alcalin.

Les résultats d’une datation C14 reflètent le contenu organique total du matériau analysé, et la précision dépend de la capacité du chercheur à éliminer subjectivement les contaminants potentiels en se basant sur des faits contextuels.

Généralement appliqué à : sédiments organiques, certaines tourbes, petits morceaux de bois ou charbon, et certains cas particuliers

Extraction de collagène, avec ou sans alcalin

La friabilité (la “souplesse”) du matériau à dater est d’abord testée. Une matière osseuse très souple est une indication de l’absence potentielle de fraction de collagène (la protéine basale osseuse agit comme “agent de renforcement” au sein de la structure de l’apatite cristalline).

Les échantillons d’os destinés à l’analyse sont lavés à l’eau déminéralisée, la surface débarrassée des couches supérieures, puis ils sont doucement broyés. De l’acide chlorhydrique dilué et froid est régulièrement appliqué et complété jusqu’à ce que la fraction minérale (apatite osseuse) soit éliminée. Le collagène est alors disséqué, inspecté, et les radicelles séparées. Toutes les radicelles présentes sont également enlevées lors de la reconstitution des solutions acides.

“Avec alcalin” se réfère à un prétraitement supplémentaire avec de l’hydroxyde de sodium (NaOH) pour s’assurer de l’absence d’acides organiques secondaires. “Sans alcalin” signifie que l’étape NaOH est ignorée en raison de mauvaises conditions de conservation, car elle pourrait entraîner l’élimination de toutes les matières organiques disponibles si elle était effectuée.

Généralement appliqué à : os

Traitement à l’acide

Le matériau calcaire est d’abord lavé à l’eau déminéralisée, éliminant les sédiments organiques et débris associés, quand ils sont présents. Il est ensuite broyé ou dispersé et soumis à plusieurs reprises à des traitements d’acide chlorhydrique (HCI) pour éliminer les composants carbonatés secondaires.

Dans le cas de coquilles épaisses, les surfaces sont usées par abrasion physique jusqu’à ce qu’il ne reste que le noyau primaire. Dans le cas de nodules carbonatés poreux et de caliche, des temps d’expositions très longs sont appliqués pour permettre l’infiltration de l’acide. Les temps d’exposition à l’acide, les concentrations, et le nombre de répétitions sont définis en fonction de la particularité de l’échantillon.

Généralement appliqué à : coquilles, caliche, nodules calcaires

Neutralisé

Les précipités carbonatés des eaux souterraines sont généralement envoyés dans des solutions alcalines (solution d’hydroxyde d’ammonium ou d’hydroxyde de sodium) avant la datation. Cette solution est le plus souvent neutralisée dans le conteneur original de l’échantillon avec de l’eau déminéralisée. Si un plus grand volume de dilution est nécessaire, le précipité et la solution sont transférés dans un flacon de séparation hermétique et rincé jusqu’à neutralité. L’exposition à l’atmosphère est minime.

Généralement appliqué à : carbonate de strontium, carbonate de baryum (p.ex. échantillons de précipités d’eau souterraine)

L’extraction par solvant

L’échantillon soumis à la datation au radiocarbone subit plusieurs bains de solvants, généralement au toluène, hexane et acétone. Ces bains sont souvent effectués avant les prétraitements acide-alcalin-acide.

S’applique à : textiles, cas prévalent ou suspecté de contamination de poix/goudron, matériaux conservés.

Aucun

Aucun prétraitement de laboratoire n’a été appliqué avant l’analyse par le radiocarbone. Concerne généralement des demandes spéciales et des prétraitements avant l’envoi au laboratoire.