农业地质样品中碘的分析方法

吴俊　张明杰　李剑超

摘要综述了容量法、分光光度法、电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）、离子色谱法（IC）、离子选择电极法（ISE）、X-射线荧光光谱法（XRF）、中子活化分析（NAA）等不同的碘测定方法，并展望了该分析测试领域的前景。

关键词碘；分光光度法；电感耦合等离子体质谱法；电化学分析法；色谱分析法

中图分类号S159.2文献标识码

A文章编号0517-6611（2017）20-0020-07

AbstractWe discussed various strategies for analysis of iodine，such as volumetric method，spectrophotometry，inductively coupled plasma mass spectrometry（ICPMS），ion chromatography（IC），ion selective electrode method（ISE），Xray fluorescence spectrometry（XRF），neutron activation analysis （NAA），and so on.Furthermore，the promising development of the detection of iodine was demonstrated.

Key wordsIodine；Spectrophotometry；Inductively coupled plasma mass spectrometry；Electroanalytical chemistry；Chromatography

碘对人来说，作用很重要，一旦人体碘量不足，就会发生一系列的病态，也就是所谓的“碘缺乏病”。然而，过量的碘也会导致危害，可使隐性甲状腺免疫疾病转变为显性疾病，长期碘过量摄取，也会导致严重的疾病。因此，找到合适的方法，确定农业或地质样品中碘的含量范围，至关重要。鉴于此，笔者综述了碘的不同测定方法，并展望了今后的研究方向，以期为不同范围碘含量的测定提供有效途径。

1碘的介绍

碘于1811年被法国人Courtois发现，自然界中碘主要以碘酸盐和碘化物形式存在。智利硝石中碘含量为0.02%～1.00%，是碘的重要工业原料；部分国家在油、气井水中提取碘；海水中某些有机体中碘的含量也较高，可达0.45%[1]。

碘易溶于乙醇、四氯化碳、苯等有机溶剂，“碘酒”就是其典型应用。可用碘遇淀粉变成蓝色这一特殊现象作为碘的定性判断。碘的电子层结构决定了碘主要以-1、+1、+3、+5、+7价态存在，主要形成含氧化合物、卤素互化物、碘化物等。

碘在生物学、医学、化学合成、油气化探中具有重要作用。碘是甲状腺激素必不可少的组成成分，碘缺乏或过量都会导致甲状腺病变；补充碘的吸收可能还会减少乳腺癌的发生[2]。碘也会对孕妇及婴儿产生重要影响，妊娠初期及中期特别应注意碘的补充[3]。适当补充碘，是有效减少儿童智力低下问题的方法之一[4]。应用于食品行业的杜氏盐藻的生长及其活性受外援碘盐的影响，洪利亚等[5]对其进行了研究，结果表明KI、KIO3對杜氏盐藻的生长作用不同。125I放射性粒子对前列腺癌有很好的疗效，通过16例病患者试验，前列腺特异性抗原（PSA）均有下降[6]。诱导的神经元样细胞存活时间受碘的影响，试验表明常规化学诱导剂中加入适量碘离子，可延长神经元样细胞的存活时间[7]。合成己二酸二乙酯[8]、四氢喹啉衍生物[9]、环己烯[10]、乙酸正丁酯[11]、餐饮废油合成生物柴油[12]等物质时，碘均起催化作用，碘的催化具有高效、廉价、干扰少等优点。碘的存在有时也会影响过渡金属的催化反应[13]。碘替代轻烃分子中的氢，形成稳定的碘有机化合物，利用这一原理，地表土壤碘异常的油气勘探与其他勘探方法相结合，可为油气勘探决策提供依据[14]。

由于碘的重要作用，碘的多目标区域地球化学调查就显得尤为重要，土壤、地下水、植物样品中碘的分析有利于判断土地整体质量状况，研究碘在植物、动物、人体中的循环及其作用。碘具有易升华、凝华、易发生氧化还原反应、价态变化多等特殊性质，因此，碘是普遍认为较难分析的元素之一。碘的不同存在形态有着不同的生理作用，碘的形态分析逐渐被重视[15]。一些土壤、生物标准物质中缺少碘的定值，更缺少不同形态碘的定值，所以碘及其形态分析仍是研究热点之一。

2碘主要分析方法及现状

根据待测物质的类别、碘的存在形式及碘的含量，碘的分析方法很多，常见的有容量法、分光光度法、电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）、离子色谱法（IC）、离子选择电极法（ISE）、X射线荧光光谱法（XRF）、中子活化分析（NAA）等。而在多目标区域地球化学调查样品分析中，主要采取的是分光光度法、ICP-MS、IC；有些生化样品中碘的分析采用气相色谱法（GC）或高效液相色谱法（HPLC）；还可用氢化物发生-原子荧光光谱法（HG-AFS）、原子吸收分光光度法（AAS）间接测定痕量碘。多目标区域地球化学调查样品矿性特殊，碘的含量通常在微克级，需要将样品中的碘转化为溶液中的碘离子，必须进行复杂的样品分解，这也是该研究关注的重点。不同样品中碘具有不同形态，碘的形态分析也逐渐成为研究热点。

2.1容量法

容量法具有准确度高、成本低的优点，是标准物质定值中的经典方法，但操作过程较繁琐，所用试剂量大。容量法测碘主要是根据硫代硫酸钠与碘的定量反应进行的，其化学反应为：酸性条件下碘离子I-与碘酸根IO3-发生氧化还原反应生成I2，以淀粉为指示剂，用硫代硫酸钠溶液进行滴定，刚好蓝色消失即为滴定终点，利用消耗硫代硫酸钠的量计算出碘的量。吕宝华等[16]利用这个原理模拟了炒菜时食盐中碘的含量，结果表明，炒菜时由于温度和时间的影响可能造成食盐中碘的损失，但是加入的酱油等佐料会影响试验。天然卤水及盐水中碘的含量一般较高，可用容量法进行定量，该法是利用溴在硫酸溶液体系中，在加热的条件下将碘离子氧化为碘酸根离子，生成的碘酸根离子与碘离子反应生成碘，再利用硫代硫酸钠溶液进行滴定的反应，测量天然卤水及盐水中碘的含量，过量的溴可用甲酸钠加热除去[17]。海带含有丰富的碘，是我国人口碘的重要来源。将海带放入坩埚中经过灰化处理，再将灰分溶于去离子水中，转入烧杯中加热煮沸5 min，将样品溶液趁热过滤于容量瓶中，根據含量适量分取部分溶液按天然卤水及盐水中碘的含量测定方法进行海带中碘的定量[18]，在测定过程中，过量的氧化剂及还原剂必须去尽，否则将影响测量结果。

2.2分光光度法分光光度法可归为化学分析法，具有仪器吸光度稳定、仪器结构简单、操作简便、成本低、应用广泛的优点，也是标准物质定值中的经典方法之一，是现代大型分析仪器出现之前作为微量甚至痕量分析的主要手段，但利用该方法测量时往往具有加入大量试剂、污染环境、对于超痕量物质的测量很受局限、灵敏度不够、干扰多等不足。利用该方法测定碘主要有催化分光光度法、褪色光度法、阻抑动力学光度法、碘-淀粉光度法等。催化分光光度法属于动力学分析，灵敏度高，适合于多目标区域地球化学调查样品中碘的分析，但该方法操作条件苛刻，必须严格控制加入试剂的量、反应溶液的温度、比色时反应时间等试验条件。

测碘的经典方法：碘-淀粉分光光度法，其原理是在一定条件下碘与淀粉结合生成蓝色的有色物质，该蓝色物质颜色强弱与碘的含量在某一范圍内存在线性关系，据此来确定待测溶液中碘的含量。碘-淀粉比色法应用普遍，选择性好。王卫东[19]利用碘-淀粉分光光度法测定土壤中的碘，试验证明样品用碳酸钠在镍坩埚中熔矿，在pH为2.18的磷酸介质中测碘，方法的准确度和精密度都较好。食盐中的碘酸钾含量[20]也可用该法进行测定，所选择的测量介质、试剂加入量、反应温度、反应时间等条件都对结果产生影响。酸性条件下，亚硝酸盐将食盐中的碘离子（I-）氧化为碘（I2），再利用碘遇淀粉变蓝色的反应可以比色测定食盐中的碘离子[21]。

利用顶空-单滴液相微萃取技术、紫外-可见微量分光光度法（HS-SDME）进行碘酸盐的测定[22]，酸及还原剂的种类和浓度、溶液的离子强度、碘在溶液中的传质过程影响因素、微萃取时间等条件经过适当优化，可以用于测定环境水样中的碘，该方法简单易行，灵敏度高，成本低，易操作。硫酸介质中利用阿拉伯胶的增敏和增稳作用，碘酸根与碘离子反应生成碘，碘与维多利亚蓝B缔合生成有色物质，碘酸根浓度在0.1～3.0 μg/mL时呈线性关系，由此进行食盐、海产品中碘的测定[23]。选用一种快速、无毒、选择性好、准确度高的分析方法一直是分析者的追求，杜建中等[24]利用氫氧化钾将海带中的碘提取出来以碘离子（I-）形式存在，在硫酸介质中，亚硝酸钠将碘离子氧化为碘，在无机盐溶液介质中，用聚乙二醇4000萃取碘，再利用碘与孔雀石绿R反应生成有色物质进行比色。硫酸介质中，碘酸根与苯胺蓝反应生成有色物质，增色程度与碘酸根在一定浓度范围成正比，试验表明碘酸根浓度在0.91～4.55 μg/mL时具有良好的线性关系，从而建立了增色光度法进行食盐中碘测定的新方法[25]。生产加碘食盐中碘含量的监测，可以采取快速的目视比色法进行，杨维强[26]利用双氧水将碘离子氧化为碘，再利用碘-淀粉的显色反应进行目视比色。

双波长分光光度法应用广泛，灵敏度高，可以进行硝酸根和碘离子的同时测定[27]，解决了紫外光度法中硝酸根与碘离子之间互相干扰的问题。在pH 4.5的乙酸-乙酸钠缓冲体系中，Ag+-邻菲罗啉-曙红Y离子缔合物中的Ag+与I-作用生成AgI，Ag+-邻菲罗啉-曙红Y离子缔合物就会离解褪色而在548 nm处有吸收峰，此时离解出的曙红Y阴离子将在514 nm处有吸收峰，以548 nm为参比波长，514 nm为测量波长，应用双波长分光光度法进行土壤中碘的测量，该法灵敏度高，其ε达到1.18× 105 L/（mol·cm）[28]。李人宇等[29]还对碘酸盐-碘化物-番红花红T体系进行了研究，在最佳试验条件下进行食盐中碘的测量，并对离子缔合物组成进行测定，探讨了反应机理。

酸性条件下溴酸钾氧化甲基红的反应受亚硝酸根离子催化，而碘离子对这个褪色反应有明显的阻抑作用，试验表明将反应介质、甲基红用量、溴酸钾用量、亚硝酸根用量、醋酸钠用量、反应温度、反应时间等条件进行优化后，该方法可进行海带中碘的测定[30]。溴酸钾氧化次甲基兰的反应受硫代硫酸钠催化，而碘离子对这个褪色反应有明显的阻抑作用，根据此原理，可建立测定碘的阻抑动力学分光光度法，方法选择性好，灵敏度高[31]。

褪色反应也可用于碘的测量，其基本原理是根据指示剂在一定条件下，加入碘酸盐前后颜色的变化而测量其吸光度差ΔA，碘酸盐浓度在一定范围内与ΔA存在线性关系，据此建立测量碘的褪色分光光度法。表1列举了褪色分光光度法测定碘的部分实例。

催化分光光度法灵敏度高，对于微量甚至痕量碘测量有一定优势，目前被广泛用于各类样品中碘的测量。高碘酸钾氧化罗丹明B （RhB）褪色的反应中，I-对此反应具有催化作用，I--RhB-KIO4反应体系在0.16 mol/mL磷酸介质中，556 nm处具有最大吸光度，碘的浓度在0～2.6 μg/mL时与吸光度差ΔA成线性关系，由此可建立测定碘的方法，方法检出限为7.10 ng/mL，相对标准偏差为1.81%～2.10%[37]。在硫酸介质中，KBrO3氧化靛蓝胭脂红（IC）的反应受I-的催化，由此可建立测定河水及自来水中碘含量的方法[38]。硫酸介质中，KBrO3氧化尼罗蓝A （Nile Blue A）的反应受碘的催化，由此可建立测定血清中碘含量的方法[39]。

砷铈催化分光光度法是测碘的经典方法，应用广泛[40-44]。氯胺T-四碱（4，4-四甲基二氨基二苯甲烷）催化分光光度法测碘，主要原理是：乙酸-乙酸钠缓冲溶液体系中，氯胺T氧化四碱的反应受碘离子（I-）的催化产生蓝色不稳定络合物，在600 nm波长处有最大吸收，在一定浓度范围内，其吸光度与碘离子（I-）浓度成线性关系，据此建立测碘的催化分光光度法。样品中的碘需要经转化变为碘离子（I-），因此，针对不同的样品需要经过不同的样品前处理，艾斯卡试剂半熔法是常用的前处理方法，即样品用碳酸钠-氧化锌（按质量比3∶2混匀）在马弗炉内经高温转化，将样品中的碘转化为碘离子（I-）。陈虹等[45]熔矿时将碳酸钠-氧化锌的量加大到3.5 g，减少样品与瓷坩埚接触，待分析溶液为72 g/L碳酸钠溶液介质，加入的醋酸溶液浓度相应提高到16%，进行条件优化后，测量结果准确度高，其测量值与推荐值之间的平均对数差（ΔlogC）均满足多目标地球化学调查规范。对于一般植物样品[46]，碘的含量较低，通常采取称取大量样品、增大艾斯卡试剂用量、逐步升温的方法进行样品处理，经过优化条件试验，选择生物标准物质进行验证，该方法能满足测试要求。地下水中的碘也可利用氯胺T-四碱催化分光光度法测定[47]。

联合其他前处理设施，催化分光光度法测碘将取得更好效果。催化比色时酸度影响很大，尹春梅等[48]利用阳离子交换树脂进行处理，使酸度容易控制一致，提高了分析准确度与精密度。结合近年来的纳米分析技术，利用相应的传感原理，可使得检出限降低（0.06 μmol/L）[49]。

安徽农业科学2017年

2.3电感耦合等离子体质谱法

电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）是无机分析领域先进仪器分析方法之一，具有灵敏度高、检出限低、分析数据可靠、多元素可同时分析、线性范围宽、干扰少等优点，成为现代无机分析不可或缺的仪器分析手段之一。碘属于难电离元素，在ICP中只有25%左右电离，但用ICP-MS分析，仍然具有很高的灵敏度。目前应用ICP-MS分析碘的范围越来越广，关于乳制品、植物样品、生化样品、环境样品、地质样品等中ICP-MS测定碘的报告均可查阅，一些部门正在将ICP-MS测碘的方法进行标准化，使其成为行业标准或国家标准。在用ICP-MS测碘的过程中，待测溶液基体显得尤为重要，要求基体尽量简单，盐的含量不宜太高，否则对雾化效率影响很大，易造成管路堵塞，采样锥、截取锥性能不稳定。待测溶液的酸度也极其重要，因碘离子在酸性过大的条件下易被空气氧化或形成碘化氢（HI）挥发损失，造成结果偏低和精密度差，所以尽量将待测溶液转化为弱酸性或弱碱性，如稀氨水溶液介质。

将样品中的碘转化为溶液中的碘离子是测量碘的关键步骤，而用ICP-MS测量碘，待测溶液的基体及测量条件的选取至关重要。李冰等[50]研究了地质样品经艾斯卡试剂分解，阳离子交换树脂交换大量钠离子（Na+）后，ICP-MS测量碘、溴、硒、砷等非金属元素的条件，研究表明，碘的存在形态、待测溶液介质都对测量信号影响很大；对比了离子交换水、稀氨水、稀硝酸介质中灵敏度及稳定性，发现稀氨水介质中信号稳定，测量时记忆效应小，故选取稀氨水介质测量。上述方法对于土壤、水系沉积物标準样品测量结果满意，岩石样品结果与标准物质推荐值相差较大，可能与矿性及碘的含量有关[51]。

生物样品多采用硝酸、过氧化氢分解法进行处理，但对于乳制品中的碘来说，该方法结果与标准物质推荐值相差较大，经试验，采用四甲基氢氧化铵（TMAH）、过氧化氢超声提取，以碲（Te128）为内标进行ICP-MS测量，结果满意[52]。食用海带中碘，可采用只加四甲基氢氧化铵（TMAH）试剂，不加过氧化氢的微波消解方法进行样品处理，待测溶液经过离心、带醋酸纤维素的注射器式过滤器进行分离后进行ICP-MS测定[53]。土壤、沉积物、生物样品中的碘也可采用稀氨水密闭溶解法进行处理，马新荣等[54]试验优化条件表明，在190 ℃、10%氨水、18 h密闭分解样品，经标准物质检验，均取得较满意结果。最近，人们通过一种利用NaOCl氧化碘的方法，在酸性条件下可以达到极高的灵敏度，并且抗干扰效果非常好[55]。ICP-MS测碘较准确，其宽的线性范围使该方法应用广泛，很多样品经过处理后均可进行测量，表2列举了ICP-MS测定碘的部分实例。

仪器联用有时能发挥更大作用，一般是前处理设备（如吹扫捕集装置）、分离设备（如色谱）、预混合发生装置（如氢化物发生、流动注射）等与检测设备联用。离子色谱（IC）与ICP-MS进行联用，可用于测定植物性样品[61]、海水[62]、海带[63]等样品中碘的含量及其形态。

2.4电化学分析法以溶液或其他介质中物质的电化学性质变化规律来进行分析的方法称为电化学分析法，主要有电位法、伏安法、离子选择电极法等。碘的电化学分析方法中，应用较多的是离子选择电极法，该方法具有选择性高、仪器要求不高、线性范围宽等优点，是元素分析的重要方法之一。刘葵等[64]利用0.01 mol/L氯化十六烷基吡啶（CPC）表面活性剂增加检测灵敏度的方法，分析食盐中碘的含量，结果表明，加入表面活性剂还可缩短电极的响应时间，提高分析精密度，样品与标准曲线中氯化钠、抗坏血酸、碘酸钾等试剂的含量应一致，消除基体影响。聚氯乙烯膜碘离子选择电极（PVC-I--ISE）的研制可实现I--Br-共存的混合溶液中2种离子的连续电位滴定，解决了以银电极为指示电极所不能实现的问题，PVC-I--ISE测定溶液中的碘离子，其线性范围可达4.0×10-5～1.0×10-2 mol/L[65]。以双核汞（Ⅱ）-4-甲基-2，6-谷氨酸-酚配合物[Hg（Ⅱ）2-MGAP]为中性载体，制作的电位型阴离子选择性电极对碘离子具有很好的电位响应，在pH 2.5的磷酸盐缓冲体系中，该电极与I-浓度在7.0×10-7～1.0×10-1 mol/L时呈线性关系，将该电极用于药物碘化油中碘的测定，与碘量法相比较，其相对偏差小于1.5%[66]。離子选择电极法测碘，测量过程中的记忆效应仍然存在，采取合适的方法消除其记忆效应是可靠测量碘的保证。

化学修饰电极是电分析化学领域的研究热点，其特定的结构使电极具有极高的选择性，在特定领域的分析检测具有重要意义。壳聚糖分子中具有―NH2、―OH结构，使壳聚糖具有强的配位能力，可与金属离子形成良好的配合物，将壳聚糖修饰在铂电极上，采用半微分伏安法测定碘，可用于华素片药物中碘的测定，碘离子的线性范围可达0.8～25.0 μg/mL[67]。将壳聚糖修饰在玻碳电极上，采用超声辅助的方法，可使伏安法测碘灵敏度更高，检出限可达4.27×10-10mol/L[68]。大米、小麦、蔬菜等粉末样品采用KClO3、KOH熔解，优化底液和测量条件，质控样品中碘的测定值与标示值符合良好，加标回收率为87.8%～102.0%[69]。

2.5色谱分析法

色谱分析法是利用不同物质在不同介质中的选择性分配，以流动相进行洗脱，混合物中不同的物质在固定相有不同的保留时间，随着流动相的加入，不同的物质在固定相中按照不同的速度和时间流出，最终达到分离。色谱分析法在现代科学发展中具有重要作用，在石油、化工、能源、食品、医药、环保等领域应用广泛。用色谱法测碘主要有离子色谱法（IC）、气相色谱法（GC）和高效液相色谱法（HPLC）。

离子色谱法（IC）是目前分析阴离子的有效方法，该方法可进行多离子同时分析，分析速度较快，但对于海水、电镀液等复杂基体的样品还需进行适当前处理。离子色谱法在食品、环境水样、生化样品、药物、地质样品中均有应用，表3列出该方法部分应用实例。

血清中的碘在一定条件下与丁酮衍生化反应生成碘丁酮，再经毛细管柱分离，采用带电子捕获检测器的气相色谱仪进行测量，其检出限可达4 μg/L，线性范围为4～100 μg/L[81]。采用丁酮衍生化-气相色谱法测定乳制品中的碘[82]，前处理过程对测定结果影响较大，但沉淀过程中使用的试剂质量对测定结果影响不大，衍生化过程中加入的丁酮、硫酸的量和衍生化时间对测定结果影响很显著，其中硫酸的加入量影响最大，因此，应严格控制前处理条件。目前，色谱法已被广泛应用于环境领域[83]。

2.6中子活化分析

中子活化分析是一种无损分析方法，具有很高的灵敏度，精密度非常好，常为其他痕量分析提供最终检验依据，但是该方法反应需要核反应堆，应用较受限制，还不能在大多数实验室普及。中子活化分析法测碘是确定中药样品中碘含量的重要方法，选择128I 核素进行分析，其检出限为0.31 mg/kg[84]。联合离子交换色谱，采用中子活化分析法测定牛奶中无机碘与有机碘含量具有很好的精密度与准确度[85]。核电站附近的生物监测[86]通常利用中子活化分析测定129I、129I/127I比率，为判断是否受核污染提供数据支持。地质标准物质中卤素的分析[87]一直是个难点，可将样品氧化分解处理成溶液后进行ICP-MS测量，该方法操作繁琐，与放射化学中子活化分析法（RNAA）相比，溴、碘的含量会系统偏低10%，因此对于精确测量地质样品、陨石、月球上的样品中卤素的含量，中子活化分析法是一个非常适宜的方法。环境污水中可吸附有机卤素（AOX）是国际性水质指标中的一项重要内容，采用反应堆中子活化分析快速簡便，检出限可低至6 ng，相对标准偏差平均小于5%，可用于造纸厂、医院废水中AOX的监测[88]。同样，也可采用仪器中子活化分析技术对大气样品中的可萃取有机卤素（EOCl/Br/I）进行监测[89]。

2.7其他分析方法

通过间接的方法也可以准确测定碘，刘英杰等[90]利用硝酸汞与碘离子生成碘化汞，通过控制原子化温度、控制溶液的pH、加入过氧化氢、加入丙酮溶液等消除干扰，利用石墨炉原子吸收法测定水溶液中的碘。火焰原子吸收光谱法仪器简单、快速、精密度好，奶粉中的碘，可以通过碱灰化法，将碘转入溶液中以碘离子形式存在，碘离子与银离子定量转化为碘化银沉淀，将碘化银沉淀用稀氨水溶解，测定溶液中的银离子，从而间接测定奶粉中的碘含量[91]。食盐生产过程中碘含量的控制非常重要，一般控制在20～30 mg/kg，伍乾永等[92]研发了X-射线荧光光谱仪在线检测食盐中碘含量的系统，以控制碘盐生产过程中碘的加入量，该系统能提高生产效率、节约人力、提高产品合格率。硝酸介质中，碘与汞能定量生成碘化汞，用甲基异丁酮萃取碘化汞，采用氢化物发生-原子荧光光谱法测定有机相中的汞，从而间接测定鸡蛋、鸭蛋样品中碘的含量[93]。随着对碘分析方法的不断研究，新的检测方法不断开发，拓展了更多应用领域，并取得很好的结果[94-102]。

2.8碘的形态分析现代研究表明，仅仅研究元素的总量来评价元素对环境和生物的影响是不够的，有时还会判断错误，这是因为元素的不同形态对生物体内的代谢行为具有不同的作用，元素对生物体的毒理性或者有益性取决于元素在试样中的化学形态，并与相关形态物质的溶解性和挥发性有关，因此，环境和生物中元素的形态分析特别重要[103]。环境中碘的有效性、毒理性及转化规律与碘的赋存状态有关，不同形态的碘性质差别很大，碘在自然界中主要以碘化物（如碘化氢、碘化钾、碘化银）、碘酸盐（如碘酸钾、碘酸钴）或有机碘化物（如碘仿、碘化苯）存在，自然界中碘稳定同位素是127I，碘在水或有机溶剂中是可溶的。人体需要的碘主要通过食物和饮水提供，其中所吸收碘主要以无机氧化物存在，吸收率几乎达100%。不同海藻中碘含量及形态不同，海带中碘含量较高，其中绝大部分为水溶性碘，主要以I-存在；其次为有机碘；IO3-最少，仅占1.4%～4.5%[104]。小白菜和空心菜对碘的吸收量顺序为：CH2ICOO->I->IO3-，经试验，不同含量外源性的碘对小白菜和空心菜生长的促进作用有差别，不同部位碘的含量不一致[105]。通过对含碘芹菜研究，无论是爆炒还是烹煮，芹菜中所含碘损失较少，而一般市售芹菜在爆炒或烹煮中，外加碘盐损失较多，同样，加醋时含碘芹菜中碘的损失相對较少[106]。

环境、生物和营养学等领域中碘的形态逐渐被人们重视，其中的总碘水平、碘的不同形态含量、食物中碘含量及形态与生物之间的关系等研究都非常重要[107]。Hou等[108]对碘在环境与生物样品中的形态，碘-129的来源及存在浓度，碘-129的测定方法，环境和生物样品中存在的碘-129形态及其作用，碘-129的生物有效性及其辐射毒性也作了较为详细的论述。

碘的不同形态对环境及生物作用不同，所以碘的形态分析显得更为重要，碘的形态分析一般都是采用联用技术进行。刘崴等[109]利用HPLC-1CP-MS联用的方法，对地下水中IO3-、I- 2种碘形态的稳定性进行了研究，为水样、碘的标准溶液储存时碘的稳定性与储存时间的关系提供了依据。海带中IO3-、I-的分析可采用加速溶剂萃取（ASE）和超声波提取2种方法进行样品前处理，利用IC-ICP-MS联用进行测定，方法线性范围宽，检出限能满足要求[110]。用碱提取法和高温裂解的方法将植物性样品中的碘转化为碘离子后，也可采用IC-ICP-MS联用的方法对碘进行测定[111]。碘的形态分析还有流动注射在线分离方法[112]、离子对反相高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱法[113]、薄层液相色谱-电感耦合等离子体质谱法[114]、电位传感器方法[115]等。

3展望

碘是活跃元素，价态多、各价态元素间易相互转化、化学性质不稳定，所以样品的前处理和测量具有一定难度。ICP-MS测定检出限低、干扰少、线性范围宽，在碘的分析中逐渐得到应用，特别是碘的形态分析中，与其他方法联用，其应用范围广泛，但该方法前处理繁琐，成本较高，小型实验室还未普及。因此，经典的碘分析方法只要掌握好其测量条件，还是能广泛应用，对于多目标区域地球化学调查样品来说，经典的氯胺T-四碱催化分光光度法测碘仍是较好的分析方法。

上述方法可以对不同范围的碘含量进行有效判断，然而在某种层面上仍存在无法普及的现象。近年来，各种碘传感器的出现或许是未来发展的方向[116]。例如，利用简单的试纸条或者试剂盒之类的装置，在家中判断碘的范围。

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