Tổng hợp, nghiên cứu các phức chất của một số nguyên tố đất hiếm với hỗn hợp phối tử l aspatic, o phenantrolin và thăm dò hoạt tính sinh học của chúng

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM LÊ THỊ THANH THUỶ TỔNG HỢP, NGHIÊN CỨU CÁC PHỨC CHẤT CỦA MỘT SỐ NGUYÊN TỐ ĐẤT HIẾM VỚI HỖN HỢP PHỐI TỬ L - PHENYLALANIN, O - PHENANTROLIN V

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

LÊ THỊ THANH THUỶ

TỔNG HỢP, NGHIÊN CỨU CÁC PHỨC CHẤT CỦA MỘT SỐ NGUYÊN TỐ ĐẤT HIẾM VỚI HỖN HỢP PHỐI TỬ

L - PHENYLALANIN, O - PHENANTROLIN VÀ THĂM DÒ

HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CHÚNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC VẬT CHẤT

Thái Nguyên, năm 2015

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

LÊ THỊ THANH THUỶ

TỔNG HỢP, NGHIÊN CỨU CÁC PHỨC CHẤT CỦA MỘT SỐ NGUYÊN TỐ ĐẤT HIẾM VỚI HỖN HỢP PHỐI TỬ

L - PHENYLALANIN, O - PHENANTROLIN VÀ THĂM DÒ

HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CHÚNG

Chuyên ngành: Hóa vô cơ

Mã số: 60 44 01 13

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÓA HỌC

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Lê Hữu Thiềng

Thái Nguyên, năm 2015

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đề tài “Tổng hợp, nghiên cứu các phức chất của một

số nguyên tố đất hiếm với hỗn hợp phối tử L - phenylalanin, o - phenantrolin

và thăm dò hoạt tính sinh học của chúng” là do bản thân tôi thực hiện Các

số liệu, kết quả trong đề tài là trung thực và chưa có ai công bố trong một công

Xác nhận của giáo viên hướng dẫn

LỜI CẢM ƠN

Trước hết, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo PGS.TS Lê Hữu Thiềng đã trực tiếp hướng dẫn, tận tình giúp đỡ và tạo mọi điều kiện để

em hoàn thành luận văn

Em xin chân thành cảm ơn các thầy giáo, cô giáo Khoa Hóa học, phòng Đào tạo, Ban Giám hiệu trường Đại học Sư phạm - Đại học Thái Nguyên đã giảng dạy và giúp đỡ em trong quá trình học tập, nghiên cứu

Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn tới các cán bộ của phòng máy quang phổ, phòng phân tích nhiệt và phòng thử hoạt tính sinh học của Viện Hóa học - Viện Hàn Lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, phòng máy của khoa Vật lí

Kĩ thuật của trường Đại học Bách khoa Hà Nội đã tạo mọi thuận lợi giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện đề tài

Mặc dù đã có nhiều cố gắng, song do thời gian có hạn và khả năng nghiên cứu của bản thân còn hạn chế, nên kết quả nghiên cứu có thể còn nhiều thiếu xót Em rất mong nhận được sự góp ý, chỉ bảo của các thầy giáo, cô giáo, các bạn đồng nghiệp và những người đang quan tâm đến vấn đề đã trình bày trong luận văn để luận văn này được hoàn thiện hơn

Em xin trân trọng cảm ơn!

Thái Nguyên, tháng 5 năm 2015

Tác giả

Lê Thị Thanh Thủy

MỤC LỤC

Trang

Trang bìa phụ

i

ii

Mục lục iii

Danh mục các kí hiệu viết tắt iv

Danh mục các bảng v

Danh mục các hình vi

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

1.1 Sơ lược về các nguyên tố đất hiếm và khả năng tạo phức của chúng 3

1.1.1 Sơ lược về các nguyên tố đất hiếm 3

1.1.2 Khả năng tạo phức của các nguyên tố đất hiếm 8

1.2 Sơ lược về aminoaxit, L - phenylalanin và o - phenantrolin 11

1.2.1 Sơ lược về aminoaxit 11

1.2.2 Sơ lược về L - phenylalanin 13

1.2.3 Sơ lược về o - phenantrolin 14

1.3 Sự tạo phức của aminoaxit, L - phenylalanin, o - phenantrolin với nguyên tố đất hiếm 16

1.4 Hoạt tính sinh học của phức chất nguyên tố đất hiếm với aminoaxit 19

1.5 Một số phương pháp nghiên cứu phức chất rắn 21

1.5.1 Phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại 21

1.5.2 Phương pháp phân tích nhiệt 22

1.5.3 Phương pháp phổ huỳnh quang 23

1.6 Giới thiệu một số vi sinh vật kiểm định 24

CHƯƠNG 2 THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 25

2.1 Thiết bị và hoá chất 25

2.1.1 Thiết bị 25

2.1.2 Hóa chất 26

2.2 Chuẩn bị hóa chất 26

2.2.1 Dung dịch DTPA 10-3 M 26

2.2.2 Dung dịch asenazo (III) 0,1 % 26

2.2.3 Dung dịch đệm axetat pH = 4,2 27

2.2.4 Dung dịch LnCl3 10-2 M 27

2.3 Tổng hợp các phức chất 27

2.4 Phân tích hàm lượng % các nguyên tố (Ln, N, Cl) và đo độ dẫn điện 28

2.4.1 Xác định hàm lượng %Ln trong các phức chất 28

2.4.2 Xác định hàm lượng %N trong các phức chất 28

2.4.3 Xác định hàm lượng %Cl trong các phức chất 29

2.4.4 Đo độ dẫn điện của dung dịch các phức chất 30

2.5 Xác định hàm lượng %H2O kết tinh trong các phức chất 31

2.6 Nghiên cứu phức chất bằng phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại 33

2.7 Nghiên cứu phức chất bằng phương pháp phân tích nhiệt 39

2.8 Nghiên cứu tính chất huỳnh quang của một số phức chất 44

2.9 Thăm dò hoạt tính sinh học của o - phenantrolin và một số phức chất 48

KẾT LUẬN 47

TÀI LIỆU THAM KHẢO 52

DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VIẾT TẮT

NTA Axit nitrilotriaxetic

DANH MỤC CÁC BẢNG

Trang

Bảng 1.1 Các số sóng đặc trưng trong phổ hấp thụ hồng ngoại

của L - phenylalanin 14 Bảng 1.2 Các số sóng đặc trưng trong phổ hấp thụ hồng ngoại

của o - phenantrolin 15 Bảng 2.1 Hàm lượng (%) Ln, N, Cl và độ dẫn điện mol của dung dịch

các phức chất 31 Bảng 2.2 Hàm lượng %H2O kết tinh trong các phức chất 32Bảng 2.3 Các vân hấp thụ đặc trưng (cm-1) của L - phenylalanin,

o - phenantrolin và các phức chất 37 Bảng 2.4 Kết quả phân tích giản đồ nhiệt của các phức chất 42Bảng 2.5 Kết quả phổ phát xạ huỳnh quang của một số phức chất 46Bảng 2.6 Kết quả thử hoạt tính sinh học của o - phenantrolin

và một số phức chất 48

DANH MỤC CÁC HÌNH

Trang

Hình 2.1 Phổ hấp thụ hồng ngoại của o - phenantrolin 34

Hình 2.2 Phổ hấp thụ hồng ngoại của L - phenylalanin 34

Hình 2.3 Phổ hấp thụ hồng ngoại của phức chất La(Phe)3PhenCl3.3H2O 35

Hình 2.4 Phổ hấp thụ hồng ngoại của phức chất Nd(Phe)3PhenCl3.3H2O 35

Hình 2.5 Phổ hấp thụ hồng ngoại của phức chất Gd(Phe)3PhenCl3.3H2O 36

Hình 2.6 Phổ hấp thụ hồng ngoại của phức chất La0.2Gd0.8(Phe)3PhenCl3.3H2O 36

Hình 2.7 Phổ hấp thụ hồng ngoại của phức chất Nd0.2Gd0.8(Phe)3PhenCl3.3H2O 37

Hình 2.8 Giản đồ phân tích nhiệt của phức chất La(Phe)3PhenCl3.3H2O 40

Hình 2.9 Giản đồ phân tích nhiệt của phức chất Nd(Phe)3PhenCl3.3H2O 41

Hình 2.10 Giản đồ phân tích nhiệt của phức chất Gd(Phe)3PhenCl3.3H2O 41

Hình 2.11 Giản đồ phân tích nhiệt của phức chất La0.2Gd0.8(Phe)3PhenCl3.3H2O 42

Hình 2.12 Giản đồ phân tích nhiệt của phức chất Nd0.2Gd0.8(Phe)3PhenCl3.3H2O 42

Hình 2.13 Phổ phát xạ huỳnh quang của phức chất Gd(Phe)3PhenCl3.3H2O 45

Hình 2.14 Phổ phát xạ huỳnh quang của phức chất La0.2Gd0.8(Phe)3PhenCl3.3H2O 45

Các aminoaxit, o - phenantrolin tạo nên nhiều phức chất với NTĐH, phong phú về số lượng, đa dạng về cấu trúc và tính chất Trong lĩnh vực sinh học, chúng dùng làm chất xúc tác cho quá trình sinh tổng hợp protein, tách ADN và ARN Trong Y Dược, một số phức chất đất hiếm có khả năng kháng một số vi sinh vật, là thành phần của thuốc điều trị bệnh thiếu máu, bệnh tiểu đường Trong lĩnh vực nông nghiệp, chúng được dùng làm: phân bón vi lượng cho nhiều loại cây trồng nhằm kích thích sự phát triển của cây trồng; thành phần trong thức ăn của gia súc, gia cầm

Khả năng phát huỳnh quang của một số phức chất NTĐH cũng được khai thác và ứng dụng nhiều trong lĩnh vực khoa học vật liệu để chế tạo ra các chất siêu dẫn, các đầu dò phát quang trong phân tích khoa học, khoa học môi trường, công nghệ sinh học tế bào…

Hiện nay, ở Việt Nam và thế giới nói chung, các công trình nghiên cứu phức chất hỗn hợp của NTĐH với các aminoaxit đang được quan tâm, đặc biệt

là khả năng phát huỳnh quang và hoạt tính sinh học của chúng

Vì vậy, chúng tôi đã thực hiện đề tài: “Tổng hợp, nghiên cứu các phức

chất của một số nguyên tố đất hiếm với hỗn hợp phối tử L - phenylalanin,

o - phenantrolin và thăm dò hoạt tính sinh học của chúng”

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Sơ lược về các nguyên tố đất hiếm và khả năng tạo phức của chúng 1.1.1 Sơ lược về các nguyên tố đất hiếm

Các NTĐH bao gồm: 3 nguyên tố thuộc nhóm IIIB là scandi (Sc), ytri (Y), lantan (La) và 14 nguyên tố thuộc họ lantanoit (Ln) là xeri (Ce), prazeođim (Pr), neođim (Nd), prometi (Pm), samari (Sm), europi (Eu), gađolini (Gd), tecbi (Tb), dysprozi (Dy), honmi (Ho), ecbi (Er), tuli (Tm), ytecbi (Yb), lutexi (Lu) Tất cả các NTĐH đều có khả năng tồn tại trong tự nhiên (trừ Pm mang tính phóng xạ)

Cấu hình electron chung của nguyên tử các nguyên tố họ lantanoit:

4f2 4f3 4f4 4f5 4f6 4f7 4f75d1Nhóm Tecbi: Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu

4f7+2 4f7+3 4f7+4 4f7+5 4f7+6 4f7+7 4f7+75d1Năng lượng của hai phân lớp 4f và 5d rất gần nhau nên chỉ cần kích thích một năng lượng nhỏ đã đủ đưa 1 hoặc 2 electron (thường 1 electron) ở phân lớp 4f chuyển sang phân lớp 5d (trừ La, Gd, Lu) Các electron còn lại của phân lớp 4f bị các electron 5s25p6 chắn lực hút của hạt nhân với các electron ở hai phân lớp bên ngoài 5d và 6s

Tính chất của các lantaniot được quyết định chủ yếu bởi các electron hóa trị 5d16s2 Vì vậy, các lantanoit giống nhiều với nguyên tố nhóm IIIB, do đó cả ytri và scandi cũng được xem thuộc các NTĐH [14]

Các nguyên tố lantanoit có tính chất hóa học đặc biệt giống nhau Tuy nhiên, do ảnh hưởng của hiện tượng co lantanoit và thứ tự điền electron vào các obitan 4f nên từ Ce ÷ Lu có một số tính chất biến đổi đều đặn hoặc biến đổi tuần hoàn

Số oxi hóa bền và đặc trưng của các Ln là (+3) Ngoài ra, một số nguyên

tố còn có số oxi hóa (+4): Ce, Pr, Tb, Dy) hay (+2): Sm, Eu, Tm, Yb Điều này được giải thích bằng khả năng liên kết của electron trên obitan 4f tăng theo dãy cấu hình từ 4f2 (Ce) đến 4f7 (Gd) và từ 4f7+2 (Tb) đến 4f7+7 (Yb) Số oxi hóa của các nguyên tố đất hiếm có sự lặp lại tuần hoàn trong dãy [20]

Về mặt hóa học, các lantanoit là những kim loại hoạt động, chỉ kém kim loại kiềm và kim loại kiềm thổ Các nguyên tố nhóm xeri hoạt động mạnh hơn các nguyên tố nhóm tecbi

* Oxit của các NTĐH thường tồn tại dưới dạng Ln2O3 (trừ CeO2, Pr6O11,

Tb4O7), là những chất rắn vô định hình hoặc ở dạng tinh thể Các oxit đất hiếm

có màu gần giống với màu ion Ln3+ tương ứng trong dung dịch

Các oxit đất hiếm không tan trong nước (trừ La2O3 có độ tan 1,33.10-5 g), tác dụng với nước nóng tạo thành hidroxit ở dạng kết tủa có độ tan rất nhỏ Chúng dễ dàng tan trong các axit vô cơ (HCl, H2SO4(loãng) …) tạo thành dung dịch chứa ion [Ln(H2O)n]3+ (n: 6,8 hoặc 9) Riêng CeO2 chỉ tan trong các axit

có tính oxi hóa mạnh (H2SO4(đặc,nóng), HNO3…) Người ta lợi dụng tính chất này

để tách riêng Ce ra khỏi tổng các oxit đất hiếm

Ln2O3 không tan trong dung dịch kiềm nhưng tan trong kiềm nóng chảy

và tan dần trong muối amoni

Ln2O3 + Na2CO3 (nóng chảy) → 2NaLnO2 + CO2

Độ bền nhiệt giảm dần từ Ce(OH)3 đến Lu(OH)3

Ln(OH)3 là bazơ khá mạnh, tính bazơ nằm giữa Mg(OH)2 và Al(OH)3 Tất cả Ln(OH)3 đều dễ tan trong các axit vô cơ, muối amoni và có khả năng hấp thụ khí CO2 Ngoài ra, một số Ln(OH)3 có thể tan trong kiềm nóng chảy tạo thành các hợp chất lantanoidat (KNdO2, NaPr(OH)4…)

Các Ln(OH)3 kết tủa trong khoảng pH từ 6,8 ÷ 8,5: La(OH)3 (7,41 ÷ 8,03); Ce(OH)3 (7,35 ÷ 7,60); Er(OH)3 (6,65 ÷ 6,76); Yb(OH)3 (6,18 ÷ 6,30)… Riêng Ce(OH)4 kết tủa ở pH rất thấp từ 0,7 ÷ 3,0; có thể dựa vào đặc điểm này

để tách Ce ra khỏi các NTĐH [17]

Các muối của lantanoit(III) giống nhiều với muối của canxi, dễ tạo các muối kép Các muối Ln3+ bị thủy phân một phần trong dung dịch nước và khả năng đó tăng lên từ Ce đến Lu [17]

* Muối clorua LnCl3 : Ở dạng tinh thể có cấu tạo ion, kết tinh từ dung dịch có dạng LnCl3.nH2O (n = 6 hoặc 7) Các muối đất hiếm clorua thường được điều chế bằng cách hòa tan Ln2O3 trong dung dịch HCl

Ln2O3 + 6HCl → 2LnCl3 + 3H2O

Muối LnCl3 ở dạng hidrat khi đun nóng bị phân hủy tạo thành LnOCl không tan trong nước

có độ tan nhỏ nhất, lợi dụng điều này để tách riêng lantan ra khỏi các nguyên tố đất hiếm khác [14]

Các Ln(NO3)3 không bền nhiệt, ở nhiệt độ khoảng 700 ÷ 8000C bị phân hủy thành oxit tương ứng

4Ln(NO3)3 → 2Ln2O3 + 12NO2 + 3O2

Ln(NO3)3 được điều chế bằng cách hòa tan oxit, hidroxit hoặc cacbonat của NTĐH trong dung dịch axit HNO3

* Muối sunfat Ln2(SO4)3: Đều tan trong nước, khi kết tinh thường ở dạng

Ln2(SO4)3.8H2O Độ tan của muối sunfat đất hiếm kém hơn nhiều so với đất hiếm clorua và đất hiếm nitrat, chúng tan nhiều trong nước lạnh

Muối Ln2(SO4)3 có khả năng tạo muối kép dạng Ln2(SO4)3.M2SO4.nH2O (M: kim loại kiềm hoặc amoni, n = 8 ÷ 12) Độ tan của muối sunfat kép của các nguyên tố nhóm ceri nhỏ hơn nhóm tecbi, do đó người ta lợi dụng tính chất này

để tách riêng đất hiếm ở hai nhóm [17]

Muối Ln2(SO4)3 được điều chế bằng cách hòa tan oxit, hidroxit hay cacbonat của NTĐH trong dung dịch axit H2SO4 loãng

* Muối oxalat đất hiếm Ln2(C2O4)3: Tích số tan rất nhỏ 10-25 ÷ 10-30 (ví dụ: Ce2(C2O4)3: 3.10-26 ; Y2(C2O4)3: 5,34.10-29) và giảm dần từ La2(C2O4)3 đến

Các oxalat đất hiếm kết tinh ở dạng Ln2(C2O4)3.nH2O (n = 2 ÷ 10) Muối

Ln2(C2O4)3 kém bền nhiệt, ở các nhiệt độ khác nhau thì quá trình phân hủy cho các sản phẩm khác nhau

Theo Cục địa chất Mỹ, tổng trữ lượng đất hiếm trên toàn cầu lên tới 99 triệu tấn, trong đó: Trung Quốc (27 triệu tấn chiếm 30,6 %); Mỹ (13 triệu tấn chiếm 14,7 %); Úc (5,2 triệu tấn chiếm 5,91 %); Ấn Độ (1,1 triệu tấn chiếm 1,25 %); các nước Liên Xô cũ (18,8 triệu tấn chiếm 19 %) Ngoài ra, các nước khác như Canada, Brazin, Malayxia…chiếm 22% [29]

Việt Nam là quốc gia có tiềm năng lớn về đất hiếm Các mỏ đất hiếm có quy mô từ trung bình đến lớn, chủ yếu là đất hiếm nhóm nhẹ và tập trung chủ yếu ở vùng Tây Bắc Tổng trữ lượng oxit đất hiếm ở Việt Nam đạt khoảng trên

16 triệu tấn, tập trung chủ yếu ở tỉnh Lai Châu Các mỏ đất hiếm gốc và phong hóa phân bố ở Tây Bắc gồm Bắc Nậm Xe, Nam Nậm Xe, Đông Pao (Lai Châu), Mường Hum (Lào Cai), Yên Phú (Yên Bái) Đất hiếm trong sa khoáng chủ yếu ở dạng photphat, silicat và phân bố ven bờ biển từ Quảng Ninh đến Vũng Tàu, các thềm sông ở vùng Bắc Bù Khạng (Nghệ An) [29]

Do các tính chất vật lí và hóa học đặc biệt, không độc hại mà nguyên liệu đất hiếm luôn là trung tâm nghiên cứu với rất nhiều ứng dụng kỹ thuật trong các ngành công nghiệp khác nhau Đất hiếm là khoáng sản chiến lược quan trọng trong các lĩnh vực: điện tử, kĩ thuật nguyên tử, chế tạo máy, công nghiệp hóa chất, công nghiệp hạt nhân, công nghệ thông tin, quốc phòng, hàng không

vũ trụ, luyện kim… Vì vậy, nó được coi là vũ khí kinh tế của thế kỉ XXI [29]

1.1.2 Khả năng tạo phức của các nguyên tố đất hiếm

Khả năng tạo phức của các NTĐH kém hơn so với các nguyên tố họ d Thứ nhất, vì các electron thuộc phân lớp 4f bị chắn mạnh bởi các electron ở lớp 5s25p6, do đó sự xen phủ của chúng với các obitan chứa cặp electron của phối tử là không đáng kể

Thứ hai, do bán kính ion của NTĐH lớn (La3+ = l,06 Ẳ; Lu3+ = 0,88 Ẳ) làm giảm lực hút tĩnh điện giữa chúng và phối tử Vì vậy, xét về mặt tạo phức của các NTĐH chỉ tương đương với kim loại kiềm thổ Trong dãy các NTĐH, khả năng tạo phức tăng lên theo chiều tăng của điện tích hạt nhân Sự tăng này

có thể là tuần hoàn hoặc tuần tự, do bán kính của các ion đất hiếm giảm dần và điện tích hiệu dụng của hạt nhân tăng dần nên lực hút tĩnh điện giữa các ion đất hiếm và phối tử mạnh dần [17]

Các ion Ln3+ có thể tạo với các phối tử vô cơ như Cl-, CN-, NO3

Với các phối tử hữu cơ, đặc biệt là các phối tử có dung lượng phối trí lớn

và điện tích âm lớn như axit xitric, axit tactric, aminoaxit, poliaxetic… các ion

Ln3+ có thể tạo với chúng những phức chất rất bền Ví dụ phức chất của ion

Ln3+ với EDTA có giá trị lgβ vào khoảng 15 ÷ 19, với DTPA khoảng 22 ÷ 23 Điều đó được giải thích bởi hai yếu tố cơ bản:

Một là các phức vòng của các phối tử đa càng được làm bền bởi hiệu ứng chelat có bản chất entropy Ví dụ phản ứng tạo phức của Ln3+ với phối tử

H5DTPA hoặc H2IMDA

Ln(H2O)n

3+

+ DTPA5- → Ln(H2O)n-8DTPA2- + 8 H2O Ln(H2O)n

3+

+ 3 IMDA2- → Ln(H2O)n-9IMDA3

+ 9 H2O Phản ứng làm tăng số tiểu phân (entropi tăng) càng nhiều thì phức tạo thành càng bền Các phối tử có dung lượng phối trí càng lớn thì hiệu ứng vòng càng lớn

Hai là liên kết giữa ion đất hiếm - phối tử chủ yếu mang bản chất ion, trong khi điện tích âm của các phối tử hữu cơ thường lớn làm cho tương tác tĩnh điện giữa chúng càng mạnh và do đó phức chất tạo thành càng bền

Với phối tử chứa các nguyên tử tham gia liên kết tạo phức, sự tương tác giữa các ion Ln3+ với các nguyên tử đó theo thứ tự O > N > S, còn đối với kim loại chuyển tiếp d thì thứ tự tương tác là N > S > O hoặc S > N > O Trật tự này phù hợp với quan điểm axit - bazơ của Pearson, các ion đất hiếm Ln3+ thuộc loại

axit cứng, do đó ưu tiên tạo phức bền hơn với các bazơ cứng, còn các nguyên tố chuyển tiếp d thuộc loại axit trung bình hoặc axit mềm Đa số phối tử chứa nguyên tử cho là O và một số phối tử chứa nguyên tử cho là N thuộc loại bazơ cứng, còn các phối tử phối trí qua nguvên tử S thường là bazơ mềm [17]

Ngoài cấu trúc của phối tử, tính chất của vòng càng chứa kim loại cũng ảnh hưởng lớn đến độ bền của các phức vòng Vòng càng 5 cạnh không chứa liên kết đôi và vòng càng 6 cạnh có liên kết đôi là những cấu trúc vòng càng bền nhất [5]

Một đặc điểm quan trọng của phức chất các NTĐH là số phối trí cao và thay đổi Điều này phù hợp với bản chất ion của liên kết kim loại - phối tử (tính không bão hòa và không định hướng) Như vậy, phức chất của các NTĐH thuộc loại phức chất linh động Mặc dù liên kết Ln3+- phối tử chủ yếu mang bản chất ion, nhưng cũng có một số bằng chứng thực nghiệm khẳng định sự đóng góp nhất định của liên kết cộng hóa trị trong sự tạo thành các phức đất hiếm Chẳng hạn, dựa vào phổ IR của phức chất đất hiếm với EDTA, người ta kết luận về sự chuyển dịch mật độ electron từ phối từ đến ion trung tâm (sự giảm

Ví dụ: Số phối trí 8: [Ln(dicet)4], Ln(NTA)2

Một trong những nguyên nhân làm cho số phối trí của các ion đất hiếm biến đổi trong một khoảng rộng, chủ yếu là do bán kính ion của Ln3+ rất lớn (La3+ = 1,06 A0; Lu3+ = 0,88 A0) Do đặc thù tạo phức với số phối trí cao nên các ion Ln3+ có khả năng tạo thành các phức hỗn hợp với nhiều loại phối tử có bản chất khác nhau, kể cả các phối tử có dung lượng phối trí thấp và phối tử có dung lượng phối trí cao Trong trường hợp phối tử có dung lượng phối trí cao nhưng không lấp đầy toàn bộ cầu phối trí của ion đất hiếm mà những vị trí còn lại đang được chiếm bởi các phân tử nước thì các vị trí đó có thể bị các phân tử

“cho” của phối tử khác nào đó thay thế [5]

Vào những năm 1960, người ta đã phát hiện ra phức hỗn hợp của ion đất hiếm với phối tử thứ nhất là EDTA và phối tử thứ hai là NTA, IMDA, TTA, TNB, Phe, β-dixetonat, TOPO, TPPO, DPM…Hiện nay, phức hỗn hợp của đất hiếm đang được phát triển mạnh mẽ, rất nhiều công trình nghiên cứu đã tổng hợp được phức hỗn hợp của NTĐH với các loại phối tử mới [7], [9], [10], [11], [12], [13], [31]

1.2 Sơ lƣợc về aminoaxit, L - phenylalanin và o - phenantrolin

1.2.1 Sơ lƣợc về aminoaxit

Aminoaxit là loại hợp chất hữu cơ tạp chức mà phân tử chứa đồng thời nhóm amin (-NH2) và nhóm cacboxyl (-COOH)

Công thức tổng quát: (H2N)nR(COOH)m (n,m 1)

Ngoài hai nhóm chức cơ bản trên thì nhiều aminoaxit còn chứa các nhóm chức khác: -OH, -SH, -CO…[20]

Dựa vào cấu tạo, các aminoaxit được chia làm hai loại: aminoaxit mạch không vòng và aminoaxit thơm

Các aminoaxit mạch không vòng, tùy theo vị trí của nhóm amin so với nhóm cacboxyl trong mạch cacbon người ta phân biệt α, β, γ, δ - aminoaxit

Ví dụ: R- CH- COOH R- CH- CH2- COOH

NH2 NH2

- aminoaxit - aminoaxit

Ngoài ra, trong phân tử aminoaxit mạch không vòng người ta phân biệt dựa vào số lượng nhóm -NH2 và nhóm -COO- như sau:

- Aminoaxit trung tính (monoamino monocacboxyl)

- Aminoaxit axit (monoamino đicacboxyl)

- Aminoaxit bazơ (điamino monocacboxyl)

Aminoaxit là những chất kết tinh, không bay hơi và nóng chảy ở nhiệt độ tương đối cao Chúng tan kém trong dung môi không phân cực hoặc ít phân cực (benzen, ete…), tan tốt trong dung môi phân cực (amoniac, nước…) Khi tan trong nước, dung dịch aminoaxit tồn tại ở dạng ion lưỡng cực Tùy thuộc vào

pH của môi trường mà các aminoaxit tồn tại ở các dạng khác nhau [16]

Môi trường kiềm: R - CH - COO- + OH- ↔ R - CH - COO- + H2O +NH3 NH2

Môi trường axit: R - CH - COO-

Aminoaxit trung tính: pI = 5 ÷ 6,3

Aminoaxit axit: pI = 2,8 ÷ 3,2

Aminoaxit bazơ: pI = 7,6 ÷ 10,8

Phân tử aminoaxit có đồng thời nhóm cacboxyl và nhóm amin nên chúng

có thể phản ứng với cả axit và bazơ

R - CH - COO- + H3O+ ↔

R - CH - COOH + H2O

1.2.2 Sơ lƣợc về L - phenylalanin

Phenylalanin có công thức phân tử là C9H11NO2

Công thức cấu tạo:

Danh pháp IUPAC: 2-amino-3-phenylpropanoic acid

Tên thường gọi: Phenylalanin Viết tắt: Phe

Khối lượng mol phân tử: M = 165,19 g/mol

Phenylalanin là α - aminoaxit trung tính, gốc R chứa nhân thơm và tồn tại 2 đồng phân lập thể: D - phenylalanin và L - phenylalanin

L - phenylalanin là aminoaxit thiết yếu đối với người và động vật Nó là hợp phần của protein, khi phân giải trước tiên tạo thành tyrosin, sau đó từ tyrosin tổng hợp nên melanin và adrenalin Melanin là sắc tố đen, nếu thiếu có thể mắc chứng bệnh bạch tạng ở người Mặt khác, tyrosin cũng là nguyên liệu để tổng hợp nên hoocmon của tuyến giáp trạng ở người và động vật Dưới tác dụng của

vi khuẩn xycloclastơ Achromobacter, L - phenylalanin phân giải thành axit phenylpyruvic (hợp chất trung gian để điều chế các dược phẩm) [16], [29]

Phenylalanin hấp thụ mạnh ở vùng tử ngoại (240 ÷ 270 nm) Các số liệu

về phổ quang phổ hấp thụ hồng ngoại của L - phenylalanin được trình bày trong bảng sau 1.1 [32]

Bảng 1.1 Các số sóng đặc trƣng trong phổ hấp thụ hồng ngoại của

Khối lượng phân tử: M = 198,22 g/mol

Danh pháp IUPAC: 1,10 - phenantrolin

Tên thường gọi: o - phenantrolin Viết tắt: Phen

Một số tính chất vật lý của o - phenantrolin:

- Chất bột màu trắng, kết tinh ở dạng monohidrat

- Khó tan trong nước (độ tan: khoảng 3,3 g/l ở nhiệt độ phòng)

- Tan tốt trong benzen (khoảng 14 g/l), rượu etylic (khoảng 540 g/l), axeton, axit loãng và không tan trong ete

- Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi tương ứng là 1170C và 3000C

O - phenantrolin là hợp chất chứa vòng pyridin, trong phân tử có hai nguyên tử N ở vị trí số 1 và số 10 của vòng Chúng còn dư đôi electron tự do nên có khả năng cho ion kim loại hai đôi electron tự do này khi tạo phức Nhờ

đó, liên kết cho nhận giữa phối tử và kim loại được thực hiện qua 2 nguyên tử

Tác giả [30] đã tổng hợp được các phức rắn của ion Eu3+ và Tb3+ với

L - phenylalanin, có công thức Tb(Phe)3(ClO4)3.2H2O, Eu(Phe)3(ClO4)3.4H2O Bằng phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại và cộng hưởng từ hạt nhân 13C, kết quả cho thấy ion Eu3+ và Tb3+ phối trí với L - phenylalanin qua nguyên tử oxi của nhóm cacboxyl

Tác giả [19] đã tổng hợp 12 phức rắn của ion Ln3+ và L - phenylalanin, có công thức H3[Ln(Phe)3(NO3)3].nH2O (Ln = La ÷ Lu trừ Ce, Pm, Yb; n = 2 ÷ 3) Kết quả cho thấy, L - phenylanalin phối trí với ion Ln3+ qua nguyên tử oxi của nhóm cacboxyl và nguyên tử nitơ của nhóm amin; mỗi nhóm nitrat chiếm một vị trí phối trí trong phức chất và liên kết với các ion Ln3+ qua một trong những nguyên tử oxi của ion nitrat; số phối trí của Ln3+ bằng 9

Tác giả [40] đã tổng hợp và nghiên cứu phức chất của Nd3+ với 4 aminoaxit (Ala, Trp, Val, Phe): Nd(Ala)3Cl3.3H2O, Nd(Trp)3Cl3.3H2O,

Nd(Val)3Cl3.3H2O, Nd(Phe)3Cl3.5H2O, kết quả cho thấy các amioaxit (Ala, Trp, Val, Phen) liên kết với ion Nd3+ qua nguyên tử oxi của nhóm cacboxyl

Các tác giả [24], [27] tổng hợp các phức rắn H3[Ln(Trp)3(NO3)3].3H2O (Ln: La, Eu) Nghiên cứu bằng phương pháp phổ IR, cho thấy: mỗi phân tử Trp chiếm 2 vị trí trong cầu nội, liên kết với Ln3+ qua nguyên tử nitơ của nhóm NH2 và nguyên tử oxi của nhóm cacboxyl; mỗi nhóm nitrat chiếm 1 vị trí phối trí trong cầu nội, liên kết với ion Ln3+ qua một trong những nguyên tử oxi của ion nitrat

Tác giả [26] tổng hợp 4 phức rắn Ln(Ile)3NO3.3H2O (Ln: La, Pr, Nd, Sm) trong dung môi etanol-nước Mỗi phân tử L - isolơxin chiếm 2 vị trí phối trí trong cầu nội, liên kết với ion Ln3+ qua nguyên tử nitơ của nhóm amin và nguyên tử oxi của nhóm cacboxyl

Tác giả [23] nghiên cứu sự tạo phức đa nhân của La3+ với axit glutamic, với thành phần của phức chất là [La2(Glu)2(H2O)8]Cl4.3H2O Các ion La3+ và các axit glutamic được liên kết với nhau bởi các cầu - COO-

khác nhau, liên quan tới nhóm - và - COO- của aminoaxit

Tài liệu [38] đã tổng hợp các phức chất dạng hidrat Ln(Phe)3Cl3.5H2O (Ln: La, Nd, Sm, Tb), Tb0.8Ln0.2(Phe)3Cl3.5H2O (Ln: La, Nd), cho thấy phân tử Phe đã tham gia phối trí với ion Ln3+

qua nguyên tử oxi trong nhóm cacboxyl Nghiên cứu khả năng phát huỳnh quang của các phức chất đơn nhân Nd(Phe)3Cl3.5H2O, La(Phe)3Cl3.5H2O và đa nhân Tb0.8La0.2(Phe)3Cl3.5H2O,

Tb0.8Nd0.2(Phe)3Cl3.5H2O, kết quả cho thấy việc kết hợp Nd3+ và Tb3+ làm tăng cường độ phát quang của ion Tb3+, ngược lại sự kết hợp La3+

và Tb3+ lại làm giảm cường độ phát quang của ion Tb3+

Tài liệu [28] đã tổng hợp và nghiên cứu phức của Tb3+

với phối tử Phen hoặc axit axetic, dẫn xuất clo của axit axetic Bằng phương pháp phân tích nguyên tố, phổ hấp thụ hồng ngoại và phân tích nhiệt cho thấy: trong phức (Phen)2Tb(NO3)3 thì phối tử Phen đã đẩy nước ra khỏi cầu phối trí và liên kết với

Tb3+ qua 2 liên kết phối trí N-Tb3+ để hình thành vòng 5 cạnh; trong các phức PhenTb(CH3COO)3, PhenTb(CH2ClCOO)3 và (Phen)2Tb(CCl3COO)3 thì phối tử

CH3COO- hoặc CH2ClCOO- liên kết với Tb3+ bằng 2 liên kết phối trí qua 2 nguyên tử oxi của nhóm cacboxyl tạo vòng càng 4 cạnh, riêng phối tử CCl3COO-liên kết với Tb3+ bằng 1 liên kết phối trí Tb-O Nghiên cứu phổ huỳnh quang của các phức chất thu được 4 đỉnh phát xạ tại các bước sóng 488, 554, 582 và 617

nm ứng với các chuyển mức 5

D4-7F6, 5D4-7F5, 5D4-7F4 và 5D4-7F3 của ion Tb3+, trong đó ở bước sóng 554 nm phát xạ mạnh nhất Cường độ phát quang của các phức chất yếu dần theo dãy (Phen)2Tb(CCl3COO)3 > PhenTb(CH2ClCOO)3 > PhenTb(CH3COO)3, điều này cho thấy phối tử có ảnh hưởng lớn đến khả năng phát huỳnh quang của phức chất

Ngoài ra, phức chất của NTĐH với các aminoaxit khác cũng được nghiên cứu ở các tài liệu [25], [26], [33], [36], [37], [42]

Gần đây, rất nhiều công trình nghiên cứu phức chất của NTĐH với hỗn hợp phối tử aminoaxit và o - phenantrolin

Các tác giả [21], [22] đã tổng hợp các phức: Ln(Glu)3PhenCl3.3H2O (Ln:

La, Eu) Kết quả nghiên cứu bằng phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại, cho thấy: mỗi phân tử Glu đều chiếm 2 vị trí phối trí với ion Ln3+ qua nguyên tử nitơ của nhóm amin và nguyên tử oxi của nhóm cacboxyl, phân tử Phen chiếm

2 vị trí phối trí với Ln3+ qua hai nguyên tử nitơ của dị vòng

Tác giả [41] đã tổng hợp phức hỗn hợp của 6 NTĐH (La, Eu, Sm, Nd, Y, Yb) với L - isolơxin và 1,10 - phenantrolin Sản phẩm được nghiên cứu bằng phương pháp phân tích nguyên tố, đo độ dẫn điện mol, phổ IR và phân tích nhiệt, từ đó kết luận công thức là Ln(Ile)3PhenCl3.4H2O Các phức chất thu được có tác dụng kháng khuẩn E.coli và Staphylococcus aureus tốt hơn muối clorua đất hiếm tương ứng, L - isolơxin và 1,10 - phenantrolin

Tác giả [32] đã tổng hợp và so sánh khả năng phát huỳnh quang của các phức đơn nhân Ln(Phe)3PhenCl3.3H2O (Ln: La, Y, Eu) với phức đa nhân

Ln0.2Eu0.8(Phe)3PhenCl3.3H2O (Ln: La, Y) Phức Eu(Phe)3PhenCl3.3H2O được kích thích bằng bức xạ 319 nm, trên phổ huỳnh quang xuất hiện 3 dải phát xạ tương ứng với các bước chuyển năng lượng của ion Eu3+

: 592,1 nm (5D0-7F1); 615,0 nm (5D0-7F2); 699,0 nm (5D0-7F2) Khi kết hợp ion Ln3+ (La, Y) với Eu3+theo tỉ lệ mol 1:4 sẽ làm tăng cường độ phát quang của ion Eu3+

trong phức chất Eu(Phe)3PhenCl3.3H2O

1.4 Hoạt tính sinh học của phức chất NTĐH với aminoaxit

Hiện nay, phức chất của NTĐH với aminoaxit ngày càng được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực khác nhau, đặc biệt trong nông nghiệp và y học

750 ÷ 1500 g/ha vào giai đoạn cây có 5 ÷ 8 lá sẽ làm tăng năng suất 15 %, dâu tây tăng 22 ÷ 48 %, cây cà chua tăng 31 ÷ 72 %, hoa hồng nở sớm 20 ÷ 30 ngày, hoa tuy-lip ra sớm 4 ÷ 5 ngày… Ở nước ta, nhiều cơ sở nghiên cứu đã thử nghiệm

và đem lại kết quả đáng khích lệ: lúa (năng suất tăng 8,7 ÷ 15,8 %; tăng khả năng kháng bệnh), đậu tương (tăng năng suất 5,1 ÷ 7,5 %), lạc (tăng năng suất

8 ÷ 13 %, hàm lượng lipit và protit tăng), bắp cải (tăng năng suất 11,2 %), chè (tăng năng suất 15 ÷ 30 %, độ đắng và tỉ lệ hao hụt khi chế biến chè búp tươi thành chè khô giảm), dâu tây (tăng năng suất lá 43 %, tằm ăn khỏe, năng suất

kén tăng 2 kg/1 vòng trứng), cỏ voi (năng suất tăng 30 %, giảm thời gian thu hoạch từ 28 ngày xuống còn 23 ngày) [8], [29]

Việc đưa NTĐH vào thành phần thức ăn của gia súc, gia cầm cũng đem lại hiệu quả kinh tế cao: gà đẻ trứng trước một tuần và gà thịt tăng khối lượng

từ 5 ÷ 7 % (hàm lượng đất hiếm 10 ÷ 40 ppm), khối lượng thịt lợn tăng 6 ÷ 11

% (hàm lượng đất hiếm 5 ÷ 40 ppm) [29]

Trong y học:

Các viên thuốc chứa NTĐH đã được nghiên cứu và thử nghiệm trên thực tế lâm sàng Phức của axit L - aspartic với các Ln3+ và kẽm có tính chất làm giảm lượng đường trong máu và nước tiểu Phức của ion đất hiếm La3+ với

L - aspartic có tác dụng ức chế sự phát triển của tế bào ung thư Sarcoma ở chuột đồng với liều lượng 2,5 mg tiêm trong 6 ngày [19]

Tác giả [30] nghiên cứu hoạt tính sinh học của phức H3[Eu(Trp)3(NO3)3].3H2O, kết quả cho thấy trong khoảng 15 ÷ 18 ppm bắt đầu kích thích sự sinh khối, tăng hoạt độ của α - amilaza trong chủng nấm mốc Aspergillyus Niger Nồng độ

60 ppm sẽ đạt mức độ kích thích tối ưu nhất

Tác giả [24] đã nghiên cứu ảnh hưởng của phức chất H3[La(Trp)3(NO3)3].3H2O đến các chỉ tiêu sinh trưởng của cây lạc Kết quả cho thấy, trong khoảng nồng

độ khảo sát từ 0,001 % đến 0,125 %, phức chất đã làm tăng số lá, số nhánh, số hoa của cây lạc, tăng củ già, giảm củ non dẫn đến làm tăng năng suất khoảng 3,6 tạ/ha Nồng độ 0,025 % là nồng độ tối ưu nhất

Tác giả [25] nghiên cứu hoạt tính sinh học của phức chất Sm(His)3Cl3.12H2O đối với chủng nấm sợi Cladosporium acaciiola M.B.Ellis Kết quả đã chỉ ra trong khoảng nồng độ khảo sát của phức chất từ 60 ÷ 180 ppm: hàm lượng protein tăng mạnh ngay ở nồng độ 60 ppm, sau đó giảm dần theo nồng độ; hoạt độ của proteaza, α - amilaza tăng trong khoảng nồng độ 60 đến 120 ppm và giảm dần sau nồng độ 120 ppm

Ngoài ra, nhiều công trình đã công bố về hoạt tính sinh học của phức chất NTĐH với phối tử aminoaxit [3], [4], [21], [22], [27], [32], [39], [41]

1.5 Một số phương pháp nghiên cứu phức chất rắn

1.5.1 Phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại

Phổ hấp thụ hồng ngoại (phổ IR) là phương pháp vật lý hiện đại, thuộc loại phổ phân tử Khi chiếu bức xạ hồng ngoại thích hợp sẽ làm dịch chuyển mức năng lượng dao động quay của các nhóm nguyên tử trong phân tử Vì vậy, mỗi nhóm nguyên tử trong phân tử đều có tần số hấp thụ đặc trưng

Trong phổ hấp thụ hồng ngoại của các phức chất, người ta chia ra vùng tần số cao (4000 ÷ 650 cm-1) và vùng tần số thấp (650 ÷ 50 cm-1) Trong vùng tần số cao, người ta sử dụng tần số đặc trưng cho các nhóm tham gia phối trí của phối tử (C=O, O-H, C=N ) Sự dịch chuyển các tần số so với dạng tự do của phối tử chỉ ra rằng có sự tạo thành liên kết Trong vùng tần số thấp xuất hiện các tần số hấp thụ của liên kết kim loại M-phối tử L

Phổ IR của các phức chất cho ta những thông tin về kiểu và mức độ của những biến đổi của phối tử ở trạng thái liên kết, về cấu trúc phân tử, về tính đối xứng của cầu phối trí, về độ bền liên kết kim loại-phối tử

Dưới đây là một số tần số đặc trưng của các liên kết [2], [5], [15]:

▪ Trong phổ của các axit cacboxylic và muối của chúng các tần số νc=o

) ~1600 cm-1

▪ Sự hấp thụ của nhóm hidroxyl (O-H): Ion O-H được đặc trưng bằng tần

số hấp thụ yếu 3750 ÷ 3500 cm-1 (νO-H) Các liên kết hidro giữa các phân tử

thường làm xuất hiện vân hấp thụ mạnh (νO-H

Việc phân tích phổ hấp thụ hồng ngoại các phức NTĐH với phối tử aminoaxit là không thống nhất Bởi sự hấp thụ của nhóm amin bị xen phủ bởi

sự hấp thụ của nhóm hidroxyl trong nước kết tinh Ngoài ra, tần số dao động của nhóm COO- chịu ảnh hưởng của cả sự tạo phức và liên kết hihro giữa nhóm C=O với nhóm NH2 ở phân tử khác Mặt khác tần số dao động bất đối xứng của nhóm COO- và tần số dao động biến dạng của nhóm NH2 cùng nằm trong vùng gần 1600 cm-1, càng làm khó khăn khi quy gán [19]

1.5.2 Phương pháp phân tích nhiệt

Phương pháp phân tích nhiệt là phương pháp hóa lí được áp dụng phổ biến để nghiên cứu các phức chất rắn

Đồ thị biểu diễn sự biến đổi tính chất của mẫu trong hệ tọa độ nhiệt độ - thời gian gọi là giản đồ phân tích nhiệt Dựa vào giản đồ này có thể suy luận được thành phần và các quá trình biến đổi hóa lí của các chất khi xảy ra các hiệu ứng nhiệt

Giản đồ phân tích nhiệt gồm 2 đường quan trọng:

Đường DTA (đường phân tích nhiệt vi sai) chỉ sự biến đổi nhiệt độ của mẫu nghiên cứu so với mẫu chuẩn (∆T) Dựa vào đường DTA ta biết được khi nào có hiệu ứng thu nhiệt (∆T < 0, cực tiểu trên đường cong) và khi nào có hiệu ứng tỏa nhiệt (∆T > 0, cực đại trên đường cong)

Đường TGA (đường phân tích nhiệt trọng lượng) cung cấp thông tin về sự biến đổi mẫu phân tích khi sự biến đổi đó có kèm theo sự thay đổi về khối lượng

Đa số các trường hợp là kèm theo sự giảm khối lượng của mẫu Vì vậy, đường TGA được sử dụng rộng rãi khi nghiên cứu các quá trình vật lí (sự bay hơi, sự thăng hoa, sự hấp phụ, sự giải hấp ), các quá trình hóa học (sự dehidrat hóa, sự dehidro halogen hóa…) và các quá trình biến đổi hóa học (phản ứng oxi hóa-khử, phản ứng phân hủy pha rắn…)

Các hiệu ứng thu nhiệt, tỏa nhiệt trên đường DTA thường liên quan mật thiết với các quá trình biến đổi khối lượng trên đường TGA

Phương pháp phân tích nhiệt giúp định lượng thành phần, nhiệt độ mất nước của phức chất từ đó kết luận phức chất ở dạng khan hay hidrat, nước phối trí hay nước kết tinh

Mặt khác khi so sánh nhiệt độ tách phối tử trong phức chất và nhiệt độ bay hơi của phối tử ở trạng thái tự do, từ đó có thể khẳng định được sự có mặt của phối tử trong cầu nội [2], [5], [15]

1.5.3 Phương pháp phổ huỳnh quang

Phân tích huỳnh quang dựa trên cơ sở chuyển cấu tử cần xác định thành một hợp chất (thường ở dạng phức chất), sau đó chuyển hợp chất thu được sang trạng thái kích thích bằng một dòng ánh sáng có bước sóng xác định Trạng thái này không bền có xu hướng trở về trạng thái ban đầu Khi trở về trạng thái ban đầu, một phần năng lượng hấp thụ được biến thành dạng nhiệt, còn một phần biến thành ánh sáng huỳnh quang

Độ nhạy của phương pháp huỳnh quang càng lớn khi hợp chất nghiên cứu hấp thụ ánh sáng kích thích càng mạnh và khả năng chuyển ánh sáng hấp thụ đó thành ánh sáng huỳnh quang càng nhiều Ngoài ra, còn một số yếu tố khác như: nhiệt độ, dung môi, pH của môi trường, sự có mặt của các chất lạ trong dung dịch, bước sóng của bức xạ kích thích…cũng ảnh hưởng đến độ nhạy của phương pháp