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Removendo Contaminações de Madeira e Carvão

Contaminação de Amostras de Carvão Vegetal ou Madeira

Os materiais com carbono encontrados ao redor da amostra de madeira ou do carvão vegetal quando ainda estavam enterrados, bem como os que foram usados durante a coleta e preservação, poderão ter alterado o seu conteúdo de carbono 14. Qualquer material que aumenta o conteúdo de carbono de uma amostra é considerado um contaminante.

Os contaminantes naturais de madeira e carvão vegetal são introduzidos ao ambiente pós-deposicional, tais como os ácidos húmicos e fúlvicos encontrados no solo. Estes ácidos são produzidos pela degradação microbiana dos tecidos vegetais e animais. As intrusões radiculares também introduzem carbono moderno em amostras de madeira e carvão vegetal. O calcário também é outro possível contaminante, dependendo do local da escavação.

Os contaminantes artificiais de amostras de madeira e carvão vegetal são introduzidos por negligência ou desconhecimento das pessoas que coletam e processam as amostras. As cinzas de cigarro, cabelos e fibras, papel de embalagem, óleo, graxa e até mesmo cola são exemplos de contaminantes artificiais.

O efeito da contaminação em amostras de madeira e carvão vegetal submetidas à datação por radiocarbono com a técnica AMS depende do tipo de contaminante, do grau de contaminação e da idade relativa das amostras e dos contaminantes.

Se o calcário não for removido antes da datação por radiocarbono pela técnica AMS, os resultados serão consideravelmente mais antigos do que a idade real da madeira ou do carvão porque o calcário, que é de origem geológica, será muito mais antigo do que qualquer amostra arqueológica.

Os ácidos húmicos e fúlvicos podem se anexar à superfície da madeira e do carvão vegetal e trocam carbono em um processo chamado adsorção. Esta ocorrência pode fazer com que a idade de radiocarbono da amostra seja demasiadamente recente ou antiga, dependendo da idade do organismo que produziu os ácidos orgânicos. A penetração de raízes nas amostras de carvão vegetal ou madeira também introduz carbono moderno às mesmas.

Geralmente, os contaminantes com ação infinita adicionam um número considerável de anos à idade real de uma amostra de carvão vegetal ou madeira, enquanto que o carbono moderno faz com que qualquer amostra pareça significativamente mais recente.

A fim de obter resultados precisos, os laboratórios de AMS realizam pré-tratamentos em todas as amostras de madeira e carvão vegetal antes de submetê-las à datação por radiocarbono.

A retirada da contaminação sem o uso de produtos químicos é considerada um pré-tratamento físico. O pré-tratamento físico aplicado à madeira e ao carvão em laboratórios de AMS inclui a remoção de radículas de plantas com o uso de pinças, a limpeza pela raspagem da superfície com um bisturi e a diminuição do tamanho da amostra.

Os laboratórios de AMS usam um martelo ou talhadeira para lascar a madeira, que também pode ser pulverizada em serragem em moinhos. Um técnico de um laboratório de AMS tritura amostras de carvão vegetal em uma placa de petri ou pilão. A diminuição de tamanho é feita para aumentar a superfície da amostra para os pré-tratamentos seguintes.

O pré-tratamento químico é feito antes da datação por carbono 14 com a técnica AMS para garantir que todos os contaminantes possíveis tenham sido removidos antes da análise.

Diferentes laboratórios de AMS podem ter pequenas variações em seus procedimentos de pré-tratamento químico de carvão vegetal ou madeira, mas na maioria das vezes, eles usam os mesmos produtos químicos. As concentrações químicas, as temperaturas, os períodos de exposição e o número de repetições dependem muito da condição e natureza da amostra que esteja sendo analisada.

Os técnicos dos laboratórios de AMS lavam as amostras de madeira e carvão vegetal com ácido clorídrico (HCl) quente para eliminar carbonatos. Em seguida, é aplicada uma solução alcalina como o hidróxido de sódio (NaOH) para remover os ácidos orgânicos remanescentes. O último passo é banhar a amostra com ácido para neutralizar a solução alcalina antes de secá-la.

Também há casos em que as amostras de madeira ou carvão vegetal são lavadas apenas em uma solução ácida. Isto é feito quando a fonte de carbono é solúvel em um alcalóide. No entanto, o resultado da datação por carbono reflete o conteúdo orgânico total.

No caso das amostras de madeira demasiadamente antiga ou contaminada, os técnicos dos laboratórios de AMS acrescentam uma etapa de extração de celulose após o tratamento ácido-alcalino-ácido. A extração de celulose é feita com a imersão da amostra em uma solução de clorito de sódio (NaClO2) em pH e temperatura controlada.