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AMS Datação por Carbono de Amostras de Osso

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• Os ossos são um dos materiais mais comuns enviados para os laboratórios de datação por radiocarbono.
• Amostras de ossos têm uma largura de tempo.
• Contaminantes que afetam a verdadeira idade de uma amostra de osso podem ser naturais ou artificiais.
• Ossos são 30% orgânicos; esta parte é muitas vezes extraída para datação por radiocarbono.
• Há varias etapas realizadas durante o pré-tratamento físico e químico dos ossos antes da datação por radiocarbono.

Os ossos são um dos materiais mais comuns enviados para laboratórios para datação por radiocarbono. Isto é porque ossos de animais ou seres humanos são muitas vezes sujeitos de estudos arqueológicos.

Muito sobre a era pré-histórica foi aprendido devido a estudos arqueológicos e datação por radiocarbono de ossos. Informação mais profunda sobre as civilizações antigas também está disponível devido aos resultados de datação por radiocarbono em ossos.

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Beta Analytic fornece datação AMS de ossos cremados e não cremados, chifres e dentes.

Tamanho da amostra necessário: 2-10 gramas de ossos e chifres não cremados, 1-2 dentes, e 4-40 gramas de ossos cremados.

Para dentes, as amostras preferenciais são incisivos, caninos e molares com todas as quatro raízes ainda ligadas.

Para os ossos, bom osso cortical é o melhor dos ossos maiores do corpo (fémur, tíbia, osso do braço, mandíbula, placa do crânio, e as vezes as costelas). Ossos esponjosos, como bola e soquetes, vértebra e similares, tendem a não se conservar bem em condições adversas e podem não produzir suficiente colagénio para datação AMS.

Quando apresentando chifres, por favor consulte o laboratório se é melhor apresentar pedaços, lascas ou pó dos chifres.

Embalagem recomendada: Sacos Ziplock

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AMS Datação de Diferentes Tipos de Ossos

Ossos Carbonizados - Ossos que foram aquecidos em temperaturas baixas apresentam considerações especiais. Se um osso carbonizado vai render uma data de radiocarbono ou não, depende do grau de carbonização. Ossos com proteína carbonizada podem ser muito boas amostras para datação AMS. Neste caso, o carbono é resistente a deterioração e pode ser totalmente pré-tratado em laboratório. Se a proteína é parcialmente carbonizada, é danificada, altamente susceptível a deterioração, e geralmente não podem ser totalmente pré-tratadas (ou identificada como proteína) em laboratório.

Geralmente, se o osso é alvejado totalmente branco, colagénio carbonizado não está disponível. Se o osso é preto ou azul, há alguma chance de que possa ser datado usando um remanescente de colagénio carbonizado. A única maneira de saber é fazer algum pré-tratamento.

Ossos Cremados - Estes são ossos que foram expostos a temperaturas superiores a 600 graus Celsius por um tempo suficiente para queimar todo colagénio, gorduras e proteínas. Estes ossos são tipicamente brancos por fora e por dentro. Eles não mostram sinal de pontos ou manchas de preto, azul ou cinza.

Estes são ossos que foram expostos a temperaturas superiores a 600 graus Celsius por um tempo suficiente para queimar todo colagénio, gorduras e proteínas. Estes ossos são tipicamente brancos por fora e por dentro. Eles não mostram sinal de pontos ou manchas de preto, azul ou cinza.

Na ausência de qualquer colagénio carbonizado, um método está disponível para datação da fracção de carbonato em ossos cremados. O método foi publicado e aceito em 2000 na 17th Conferencia Internacional de Radiocarbono Estudos indicam uma boa concordância entre carbonato ósseo em ossos altamente aquecidos com carvão associado. Este método somente deve ser tentado na ausência de colagénio ou colagénio carbonizado.

Estudos recentes mostraram também que a produção de carbonato de seções separadas do osso pode ser indicativo de cremação incompleta. Para testar isso, duas porções do osso são testadas para a produção de carbonato. Se eles são semelhantes, o laboratório continua com a datação AMS. Se os rendimentos de carbonato são diferentes, o cliente pode cancelar a análise (incorre em cobrança parcial) ou continua com a datação de ambas partes para testar por mesma idade ( incorrendo em custo por duas análises)

Ossos não queimados Um osso que não foi queimado é pré-tratado por extracção das proteínas de colagénio. Este é o material mais confiável que pode ser datado para ossos não cremados.

Preservação e qualidade do colagénio preservado são muito importantes. Isto pode ser avaliado no pré-tratamento. Se a qualidade do colagénio é boa, continua o pré-tratamento (lavado ácido/alcalino/ácido) Se a qualidade do colagénio é pobre, o laboratório consulta com o cliente para o cancelamento da análise (cobrança parcial ocorre).

Bones that have been heated in low temperatures present special considerations. Whether or not a charred bone will yield a radiocarbon date depends on the degree of charring. Bones with charred protein can be very good samples for AMS dating. In this case, the carbon is resilient to decay and can be fully pretreated in the laboratory. If the protein is partially charred, it is probably damaged and highly susceptible to decay. It usually cannot be fully pretreated (or identified as protein) in the laboratory.

Após a avaliação inicial do colagénio, é secado por análise da relação de Carbono-13/Carbono-12. Se o resultado desta análise é razoável, o laboratório continua com datação AMS. SE os resultados analíticos 13C/12C são pobres, datação AMS pode ser cancelada com apenas cobrança parcial.

Largura de Tempo de Amostras de Ossos

Largura de Tempo de uma dada amostra reflete o crescimento total do organismo original e o espaço de tempo que o esse organismo interagiu com a biosfera. Para a maioria dos organismos que tem ossos, o tempo da sua morte é contemporâneo com sua cessação de intercâmbio com a biosfera. Por isso, a idade radiocarbono destes organismos na morte é zero.

Resultados de datação por radiocarbono em ossos não necessitam ser sujeitos a uma idade offset mas amostras de ossos tem largura de tempo. Literatura sugere que um osso não deixa de assimilar carbono da biosfera até a morte; há um tempo de giro de cerca de 30 anos para um osso humano e um tempo mais curto para um osso animal

Largura de tempo de dados é necessário porque eles afetam a calibração dos resultados de radiocarbono e, consequentemente, a forma em que a idade radiocarbono é convertida em anos civis.

Contaminação da Amostra de Osso

Qualquer material contendo carbono que pode afetar o conteúdo de carbono 14 de ossos é considerado um contaminante. Considerando que os ossos são encontrados frequentemente rodeados de diferentes tipos de matéria orgânica, os ossos são, indiscutivelmente, uma das amostras mais altamente contaminadas submetidas a laboratórios AMS de datação por radiocarbono.

Os contaminantes mais comuns são ácidos húmicos e fúlvicos, que são ácidos orgânicos presentes no solo que são produzidos pela degradacao microbiana dos tecidos de plantas ou animais. Segundo a literatura, outros compostos orgânicos que podem contaminar amostras de ósseas são polifenóis, polissacarídeos, e colagénio degradado. Dependendo do local da escavação, os ossos podem também ser contaminados por calcário. Estes contaminantes são considerados naturais, porque entraram em contacto com os ossos devido a ocorrências naturais.

Contaminantes artificiais, por outro lado, são aqueles que foram introduzidos pelo homem durante a colecta, conservação ou rotulagem das amostras de ossos. Quando os ossos são aplicados com cola animal durante a rotulagem, um contaminante já foi introduzida na amostra. Isto é porque cola animal é quimicamente igual a amostra de osso. O resultado AMS de laboratório com essa amostra será impreciso.

Outros contaminantes potenciais que podem ser introduzidos nas amostras ósseas incluem biocidas, acetato de polivinila e polietileno glicol (produtos químicos de conservação), cinzas de cigarro, e os rótulos ou invólucros que são feitos de papel.

Efeito de Contaminantes sobre Resultados AMS de Datação por Radiocarbono

O efeito de contaminação em amostras de ossos que foram submetidas para datação AMS é dependente destes factores: tipo de contaminante, o grau da contaminação e a idade relativa dos ossos e do contaminante.

Se calcário não foi removido antes da datação por carbono AMS, a idade radiocarbono será muito mais velha que a idade verdadeira da amostra. A pedra calcária é de origem geológica e, portanto, é muito mais velha do que qualquer amostra arqueológica.

A presença de ácidos húmicos e fúlvicos durante a datação AMS por radiocarbono levará também a resultados imprecisos. Dependendo da idade do organismo que produziu os ácidos orgânicos, o resultado do laboratório AMS podem reflectir uma idade radiocarbono mais jovem ou mais velha que a verdadeira idade da amostrar de osso.

Ossos podem também ser expostos a fontes modernas de carbono devido a intrusões de radiculares de plantas. Fontes modernas de carbono podem fazer os resultados de datação de carbono AMS de um osso mais jovens que a sua verdadeira idade.

Em geral, contaminantes infinitos em idade adicionam um número considerável de anos na verdadeira idade de uma amostra de osso, tornando-a mais velha do que é. Carbono moderno, por outro lado, faz a amostra de osso significantemente mais jovem do que sua verdadeira idade.

Para evitar essas incorreções, laboratórios AMS realizam pré-tratamento em todos as amostras de ossos antes de submete-los a AMS datação por radiocarbono.

Componentes de um Osso

Um osso é 30% orgânico e 70% inorgânico. A parte orgânica é proteína; a parte inorgânica é o mineral hidroxiapatita, que é uma combinação de fosfato de cálcio, carbonato de cálcio, fluoreto de cálcio, hidróxido de cálcio e citrato. A proteína, que é principalmente colagénio, proporciona forca e flexibilidade ao osso enquanto a hidroxiapatita da ao osso sua rigidez e estrutura sólida.

Em teoria, ambos os componentes orgânicos e inorgânicos podem ser datados. No entanto, a estrutura de treliça aberta da hidroxiapatita tornam altamente contaminados com carbonatos de águas subterrâneas. Remocam de contaminantes através da lavagem de carbonato ácido diluído também não é aplicável porque a hidroxiapatita é solúvel ácido.

Laboratórios de AMS usam o componente de proteína de amostras de osso na datação por radiocarbono porque é relativamente insolúvel em ácido e, portanto, pode ser facilmente isolado do componente de hidroxiapatita e outros carbonatos.

Nos casos em que a porção de proteína da amostra de osso não está bem preservada e já está degradada devido as condições quentes e ataques de fungos e bactérias, laboratórios AMS carbono data aminoácidos individuais para verificar se alguns deles dão a mesma idade radiocarbono. Este processo é factível em laboratórios AMS devido a que somente amostras pequenas são requeridos. No entanto, este processo é caro e demorado. Datação por radiocarbono de aminoácidos individuais não é recomendada por laboratórios AMS a menos que seja necessário, como no caso de amostras de osso velho onde a presença de ainda que pequenos níveis de contaminantes, produz um grande erro.

Pré-tratamento Físico de Ossos em Laboratórios AMS

Pré-tratamento físico refere-se a processos feito nas amostras de ossos para datação por carbono sem usar produtos químicos. Exemplos de pré-tratamentos físicos feito sobre ossos em laboratórios AMS são remoção de radículas de plantas e redução do tamanho da amostra por esmagamento.

Pessoal dos laboratórios AMS examinam visualmente as submissões de amostras de ossos para contaminantes presentes óbvios.

Radículas são removidas usando um par de pinças ou fórceps. Um bisturi cirúrgico ou um grill dental é usado para raspar as camadas exteriores contaminadas de amostras de ossos.

Laboratórios AMS também verificam a dureza do osso. Maciez indica a ausência potencial de colagénio, que é necessário para datação AMS carbono 14.

Após a remoção inicial de contaminantes visíveis, o pessoal do laboratório AMS esmaga amostras de ossos num morteiro e pilão. Redução de tamanho é feita para aumentar a superfície da amostra durante sucessivos métodos de pré-tratamento.

Pré-tratamento Químico de Ossos em Laboratórios AMS

Diferentes laboratórios AMS podem ter pequenas variações nos processos de pré-tratamentos químicos, mas eles frequentemente usam os mesmos produtos químicos no tratamento de amostras de ossos.

A amostra do osso moído é lavada repetidamente com ácido clorídrico frio diluído (HC1) até que a hidroxiapatita é eliminada e o colagénio é isolado. Radículas, se presentes, são adicionalmente removidas do colagénio.

Para garantir a completa remoção de ácidos orgânicos, o colagénio é lavado com uma solução alcalina, geralmente hidróxido de sódio (NaOH). Laboratórios AMS, no entanto, omitem a lavagem alcalina quando a amostra de colagénio não está bem preservada e a lavagem pode remover os materiais orgânicos remanescentes que ainda podem ser datados.