Kết quả trình bày trên Hình 3.28b cho thấy tương tác giữa BDC và Cu2+ theo phản ứng tạo phức. Tỉ lệ phản ứng giữa BDC và Cu2+ được xác định dựa vào đồ thị Job (Job’s plot) và được trình bày trên Hình 3.34a.
Hình 3.34. Đồ thị Job của BDC và Cu2+(a); đồ thị cường độ huỳnh quang của
BDC (5,0 μM) ở các nồng độ khác nhau của Cu2+ (b)
Kết quả từ đồ thị Job cho thấy BDC tạo phức với ion Cu2+ theo tỷ lệ 1:1. Kết quả này cũng được xác nhận dựa vào sự thay đổi cường độ huỳnh quang của dung dịch BDC khi thêm Cu2+ ở các nồng độ khác nhau (Hình 3.34b). Ở các nồng độ Cu2+ tăng dần, cường độ huỳnh quang của dung dịch BDC giảm dần. Tại tỉ lệ BDC và Cu2+ 1:1, tương ứng với 5,0 μM Cu2+, huỳnh quang hầu như bị dập tắt hoàn toàn. Điều này một lần nữa xác nhận tỉ lệ tạo phức giữa BDC và Cu2+ là 1:1.
b.Xác định hằng số bền thực nghiệm của phức BDC–Cu2+
Hằng số bền thực nghiệm của phức [BDC–Cu]2+ (βex) được xác định bằng phương pháp làm khớp đường cong phi tuyến (Nonlinear curve-fitting method) [165],[166]. Theo phản ứng tạo phức
Cu2+ + BDC = [CuDBC]2+ (3.11)
Tại cân bằng, hằng số bền của phức [CuBDC]2+ được xác định theo phương trình:
= [ ]2+ [ ]2+
(3.12)
[ 2+][ ]Gọi [BDC]o và [Cu2+]o là nồng độ ban đầu của BDC và Cu2+, ta có Gọi [BDC]o và [Cu2+]o là nồng độ ban đầu của BDC và Cu2+, ta có
=
[ ] − [ ]
(3.13)
([ 2+]− ([ ] − [ ]))[ ]
Biến đổi Phương trình 3.13 thu được
[ 2+] = (1 − [ ]/[ ] )[ ] +
1 . 1 − [ ]/[ ] (3.14)
[]/[]
Gọi Fo và F lần lượt là cường độ huỳnh quang của dung dịch BDC ban đầu và BDC nằm cân bằng trong phản ứng tạo phức. Ở khoảng nồng độ thấp cường độ huỳnh quang tỷ lệ tuyến tính với nồng độ BDC nên Phương trình 3.14 được viết lại
[ 2+] = (1 − / )[ ] + 1 .
1 − /
(3.15)
/
Đặt = / và = [ 2+] , Phương trình 3.15 được viết lại
=[ ] (1− )+ 1 . 1 − (3.16)
Hình 3.35. Đường cong phi tuyến xác định hằng số bền của phức [CuBDC]2+
Thí nghiệm được tiến hành với nồng độ BDC được giữ không đổi ở 5,0 μM và nồng độ Cu2+được thêm vào là 0, 2,0, 4,0, 6,0, 8,0 và 10,0 μM. Kết quả phương pháp làm khớp đường cong phi tuyến được trình bày trên Hình 3.35 với hằng số bền thực nghiệm của phức [CuBDC]2+ có giá trị log.βex = 7,54 (R2 = 0,990). Giá trị tính tốn lý thuyết hằng số bền của phức rất gần với kết quả thực nghiệm (log.βcal = 7,16). Kết quả này cho thấy sự phù hợp của mơ hình tính tốn lý thuyết sử dụng để xác định hằng số bền của phức giữa BDC và Cu2+.