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Eliminación de contaminación en carbón y madera

Contaminación de muestras de carbón vegetal o madera

Los materiales que contienen carbono y se encontraban en el entorno de la muestra de madera o carbón vegetal cuando estaba enterrada, así como aquellos que se utilizaron durante la recolección y conservación de la muestra, pueden modificar el contenido de carbono-14 de la muestra. Cualquier material que aumenta el contenido de carbono de una muestra se considera un contaminante.

Los contaminantes naturales de la madera y del carbón vegetal se introducen en el entorno post-deposicional, como los ácidos húmicos y fúlvicos que se encuentran en el suelo. Estos ácidos son producidos por la degradación microbiana de los tejidos vegetales y animales. Las intrusiones de raíces también introducen carbono moderno en este tipo de muestras. La piedra caliza puede ser otro posible contaminante, dependiendo del sitio de excavación.

Los contaminantes artificiales de las muestras de madera y carbón vegetal son introducidos debido a la negligencia o ignorancia de las personas que recolectan y procesan las muestras. Algunos ejemplos son: ceniza de cigarrillo, pelo y fibras, papel de embalaje, aceite, grasa y pegamento.

El efecto de la contaminación de muestras de madera y carbón vegetal en la datación radiocarbónica depende del tipo de contaminante, del grado de contaminación y de la edad relativa de las muestras y los contaminantes.

Por ejemplo, si no se elimina la caliza antes de la datación, los resultados serán considerablemente más antiguos que la edad real de la madera o del carbón porque la caliza, que es de origen geológico y, por tanto, mucho más antigua que cualquier muestra arqueológica.

Los ácidos húmicos y fúlvicos se pueden unir a la superficie de la madera y del carbón vegetal e intercambiar carbono en un proceso conocido como adsorción. Este hecho puede provocar que la edad de radiocarbono de la muestra sea demasiado reciente o antigua, dependiendo de la edad del organismo que produjo los ácidos orgánicos. La penetración de raíces en las muestras de carbón vegetal o madera también introduce carbono moderno en las mismas.

Generalmente, los contaminantes con acción infinita añaden un número considerable de años a la edad real de una muestra de carbón vegetal o madera, mientras que el carbono moderno hace que cualquier muestra parezca significativamente más reciente.

Con el fin de obtener resultados precisos, los laboratorios de AMS realizan pretratamientos en todas las muestras de madera y carbón vegetal antes de someterlas a la datación por radiocarbono.

La eliminación de la contaminación sin la utilización de productos químicos es considerada un pretratamiento físico. El pretratamiento físico aplicado a la madera y el carbón en laboratorios de AMS incluye la eliminación de raicillas de plantas con el uso de pinzas, el raspado de la superficie con un escalpelo y la reducción del tamaño de la muestra.

Para aumentar la superficie de la muestra de cara a los pretratamientos posteriores, los laboratorios de AMS utilizan un martillo o un cincel para astillar la madera, que también puede ser reducida a serrín en un molino. Las muestras de carbón vegetal se trituran en una placa de Petri o un mortero.

El pretratamiento químico se realiza antes de la datación por carbono-14 con AMS para asegurar que todos los posibles contaminantes han sido eliminados antes del análisis.

Cada laboratorio de AMS puede realizar pequeñas variaciones en el pretratamiento químico del carbón vegetal o la madera pero, en general, todos utilizan los mismos productos químicos. Las concentraciones químicas, las temperaturas, los períodos de exposición y el número de repeticiones dependen mucho de la condición y naturaleza de la muestra que está siendo analizada.

Los técnicos de los laboratorios de AMS bañan las muestras de madera y carbón vegetal con ácido clorhídrico (HCl) caliente para eliminar los carbonatos. Luego se aplica una solución alcalina como el hidróxido de sodio (NaOH) para eliminar los ácidos orgánicos restantes. El último paso es bañar la muestra con ácido para neutralizar la solución alcalina antes de secarla.

Cuando la fuente de carbono es soluble en una solución alcalina, las muestras de madera o carbón vegetal se bañan sólo en una solución ácida. El resultado, sin embargo, de la datación por radiocarbono refleja el contenido orgánico total.

En el caso de las muestras de madera demasiado antigua o contaminada, los técnicos de los laboratorios de AMS incluyen una etapa de extracción de celulosa después del tratamiento ácido- alcalino-ácido en la que sumergen la muestra en una solución de clorito sódico (NaClO2) con pH y temperatura controlados.