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1.3 研究目的 2.2 廠區目前PPWD+IC
Online離子層析分析儀(Ion Chromatography, IC)係透過測 PPWD由兩片平板以壓克力材質製成，厚度為2.5cm，平
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量標準溶液及樣品，比較兩者物質對應各離子的波峰並比較其 板間隙4mm。吸收表面為多孔玻璃板製成，面積為112.5cm ，
面積及高度，再由標準溶液的已知濃度進行定量分析，即可 玻璃表面塗了奈米TiO 2 (二氧化鈦)凝膠以增加潤濕性，奈米TiO 2
得到樣品各離子的濃度。平均一個樣品分析需要10到30分鐘左 凝膠的附著性良好不易脫落。PPWD上方液體入口處設計小水
右。目前廠區已經使用Online IC進行AAS酸鹼氣體排放的即時 槽，當液體連續注入水槽後會形成溢流而下，均勻擴散於整個
監控及分析，將煙囪排放的廢氣通入吸收液內溶解成離子，再 玻璃表面形成水膜，達到完全吸收氣體的目的。為避免粒狀物
通過Online IC分析即可得到各離子濃度。為了使Online IC能更 阻塞PPWD，PPWD設置濾網將粒狀物去除，故只能量測氣狀
好的即時監測酸鹼廢氣的排放濃度，本文將針對Online IC的精 物濃度(圖1) (表2)。
確度提升及其應用做更深入的探討。

2. 文獻探討

2.1 現行量測方法
目前環保署針對半導體及光電廠無機酸、鹼氣體排放之
監測方法大多是利用吸收瓶(Impinger)來採集氣體。以氫氟酸
為例(NIEA A409.71A)，首先將氫氧化鈉吸收液倒入兩個吸收
瓶內並進行採樣工作，之後再將樣本液體稀釋到一定的體積，
最後利用鑭茜錯合劑比色法分析氟化物濃度。此採樣分析法過
程耗時，容易受到人員操作不良而產生誤差，且偵測下限較高
(0.2mgF-/Nm )，亦無法有效檢測煙道中低濃度氫氟酸排放濃
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度。另外，環保署認可之排放管道無機酸、鹼氣體標準採樣方
法，則是利用多孔金屬片固氣分離器採樣(NIEA A452.72B)，
但此方法對於煙道採樣需費時30分鐘，而在周界環境採樣時 圖1、平板式濕式固氣分離器示意圖
[02]
更需長達12小時以上，因此無法適用於即時濃度偵測。
半導體業在生產晶圓過程時，需使用大量氫氟酸、鹽 表2、煙道酸鹼污染物量測方法比較表
酸、硝酸、硫酸及氨液等酸鹼液體進行濕蝕刻，在製程中產生
了大量的酸鹼性廢氣，這些廢氣通常會經過工廠空氣污染防治
設備處理後由煙囪排放於大氣中，目前定檢採樣為一年一次或
一年兩次，所得數據有限，若想得到有效的改善前後數據，都
是經由外部檢測單位如九連或上準進廠Off-line採樣，帶回後
[04]
以儀器做分析，但從採樣至拿到分析結果報告往往費時一個多 PPWD根據氣體穿透理論 而設計，假設吸收瓶面對於污
月，造成大量時間的耗費。以目前申報項目中(表1)五酸都是採 染氣體可完全吸收，則氣體穿透率P(penetration)為 :
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樣後由IC測得結果，若能將結合有效採樣手法及連結IC分析， P = 1-2.96µ + 0.4 for µ < 0.005 (1)
將手動採樣轉為線上直接採樣及分析對於空污排放的掌握是有 P = 0.91exp(-7.54µ) + 0.0531exp(-85.7µ) for µ > 0.005 (2)
極大的幫助。 其中 :
(3)
表1、半導體申報污染物標準檢測方法 [01]
D=氣體擴散係數；L=平板長；n'=平板數；W=平板寬
度；Q=氣體體積流率；h=平板間距。公式(3)中的氣體擴散係
數可由chapman-Enskog kinetic theory如下計算 [05] :

(4)

式中T=溫度；P=壓力；M A 、M B =A、B之分子量；σ AB =分

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