## STUDY ON THE POTENTIAL CONTAMINATION OF HEAVY METALS: ANALYSIS OF Cr AND Pb CONTENTS FROM POWER PLANTS IN INDONESIA USING THE BATCH LEACHING METHOD
Farrah Fadhillah Hanum 1) *, Siti Salamah 2) , Ahmad Rifai Sanuhung 2) , dan Budi Setya Wardhana 2)
1) Magister Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Ahmad Dahlan, Jl. Ahmad Yani, Banguntapan, Bantul, D.I. Yogyakarta, 55191. Indonesia;
2) Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Ahmad Dahlan, Jl. Ahmad Yani, Banguntapan, Bantul, D.I. Yogyakarta, 55191. Indonesia

## ARTICLE INFO
Article history:
Received 09 Dec 2023,
Revised 19 Jan 2024,
Accepted 23 Jan 2024,
Available online 01 Feb 2024

## Keywords:
 Bottom ash,
 Fly ash,
 Heavy metal,
 Batch leaching method,
 pH
*corresponding author:
farrah.hanum@che.uad.ac.id
Phone: +6285602704861
https://doi.org/10.31938/jsn.v 14i1.689

## ABSTRACT
Coal ash, stemming from the combustion process in power plants, emerges as a potential pollution  source  due  to  its  metal  content.  Recognized  for  housing  various  metals  with environmental contamination potential, this study meticulously delves into the metal analysis of chromium (Cr) and lead (Pb) within four distinct samples of fly ash (FA) and bottom ash (BA) sourced from diverse coal-fired power plants across Indonesia. Employing the batch leaching method, the coal ash samples (FABA) underwent a 6-hour immersion in deionized water, replicating environmental scenarios akin to rainwater interaction with coal ash at disposal sites. XRF analysis scrutinized the chemical composition of each sample, while the leaching filtrate underwent analysis via pH meter and AAS to ascertain pH values and the concentrations of Pb and Cr. Results unveiled a substantial pH variation in the leachate, fluctuating from the initial deionized water pH of 7.00 to a range between 6.86 and 9.18. Notably,  subsequent  leaching  indicated undetectable  concentrations  of  Pb  in  all  samples, with most exhibiting low Cr concentrations post-leaching, except for FA-2, FA-4, and BA-4, which displayed modest Cr concentrations. The scarcity or low concentrations of Pb and Cr post-leaching suggest an efficacious process inhibiting heavy metal release. This study offers profound  insights  into  the  chemical  intricacies  of  coal  ash,  underlining  its  potential environmental  ramifications.  The  absence  of  detectable  heavy  metal  concentrations  post- leaching  underscores  a  minimal  risk  of  environmental  pollution,  underscoring  the imperative  to  comprehend  the  chemical  reactions  intrinsic  to  the  leaching  process  for optimal waste management strategies.

## ABSTRAK
Studi Potensi Pencemaran Logam Berat: Analisis Kandungan Logam Cr dan Pb dari PLTU di Indonesia dengan Metode Batch Leaching
Abu batubara, yang berasal dari proses pembakaran pada pembangkit listrik, menjadi sumber potensial pencemaran karena kandungan logamnya. Dikenal  mengandung berbagai logam yang dapat mencemari lingkungan, penelitian ini berfokus pada analisis logam kromium (Cr) dan timbal (Pb) dalam empat sampel abu terbang ( fly ash - FA) dan abu dasar ( bottom ash - BA)  yang berasal dari berbagai  pembangkit listrik tenaga batu bara di Indonesia. Dengan menggunakan metode pencucian batch , sampel abu batubara (FABA) direndam dalam air deionisasi selama 6 jam, meniru kondisi lingkungan saat air hujan berinteraksi dengan abu batubara di tempat pembuangan. Komposisi kimia setiap sampel diuji menggunakan analisis XRF,  sementara  filtrat  dari  proses  pencucian dianalisis  dengan  pH  meter  dan  AAS  untuk mendapatkan nilai pH, konsentrasi Pb dan Cr. Hasil menunjukkan variasi pH yang signifikan pada air cucuran, berkisar dari pH akuades awal sebesar 7,00 menjadi kisaran 6,86 hingga 9,18. Hasil pencucian untuk Pb dan Cr menunjukkan konsentrasi Pb yang tidak terdeteksi dalam semua sampel setelah pencucian. Demikian pula, sebagian besar sampel menunjukkan konsentrasi Cr yang rendah setelah pencucian, kecuali pada sampel FA-2, FA-4, dan BA-4 yang menunjukkan konsentrasi Cr yang relatif kecil. Ketiadaan atau konsentrasi rendah Pb dan  Cr  setelah  pencucian  menunjukkan  efektivitas  proses  pencucian  dalam  menghambat pelepasan  logam  berat  ke  dalam  larutan.  Penelitian  ini  memberikan  wawasan  mendalam tentang sifat kimia abu batubara dan dampak lingkungan potensialnya. Tidak ditemukannya konsentrasi logam berat tertentu setelah pencucian menandakan potensi rendah pencemaran lingkungan dan menekankan pentingnya memahami reaksi kimia yang terlibat dalam proses pencucian untuk strategi pengelolaan limbah yang efektif.
Kata  kunci:  Abu  bawah  batubara,  Abu  terbang  batubara,  Logam  berat,  Metode batch leaching , pH

## PENDAHULUAN
Indonesia  merupakan  negara  dengan  sektor pembangkit  listrik  yang  terus  berkembang  dan menghadapi  tantangan  serius  terkait  dampak lingkungan  dari  penggunaan  batu  bara  sebagai sumber energi utama, salah satunya yaitu dari abu sisa  proses  pembakaran  batubara.  Abu  batu  bara terdiri  dari  abu  terbang  dan  abu  dasar,  yang merupakan material yang "terbang" dan mengendap di bagian bawah tungku pembakaran (Prayoga  &  Afla,  2023).  Abu  terbang  terbentuk ketika partikel-partikel kecil diangkat oleh aliran gas  panas  selama  pembakaran  dan  membentuk abu halus yang melayang-layang di udara. Di sisi lain,  abu  dasar  adalah  partikel  yang  lebih  besar yang  mengendap  di  bagian  bawah  tungku. Material  ini  menjadi  fokus  perhatian  karena mengandung  logam  berat  yang  berpotensi mencemari lingkungan diantaranya As, Se, B, dan F (Hanum et al., 2018; Hanum et al., 2019).
Logam  berat  dan  unsur jejak  ini  dapat larut dalam  air  dan  berpotensi  mencemari  tanah,  air tanah,  dan  sumber  air  permukaan  (Izquierdo  & Querol, 2012; Leelarungroj et al., 2018). Logam berat dalam abu batubara biasanya berada dalam bentuk  oksidanya.  Mekanisme  pelarutan  oksida logam dalam air adalah suatu proses oksida logam mengalami  reaksi  kimia  dengan  molekul  air, menghasilkan hidroksida atau senyawa ionik yang dapat  larut  dalam  air.  Dalam  konteks  abu batubara,  proses  ini  dapat  terjadi  saat  air bersentuhan dengan abu batubara yang mengandung oksida logam.
Pemilihan  fokus  pada  logam  berat  timbal (Pb)  dan  kromium  (Cr)  dalam  penelitian  ini mendapat  dukungan  dari  beberapa pertimbangan yang  esensial.  Pertama,  baik  timbal  maupun kromium  termasuk  dalam  kategori  logam  berat yang  memiliki  potensi  toksisitas  tinggi  terhadap organisme  hidup,  termasuk  manusia.  Paparan jangka panjang terhadap timbal dapat menyebabkan masalah kesehatan serius, terutama pada  sistem  saraf  dan  organ-organ  vital. Sementara itu, beberapa bentuk kromium, seperti kromium  enam  (VI)  dan  CrO 3 yang  diketahui bersifat  karsinogenik  dan  dapat  menyebabkan dampak kesehatan yang serius (Haura et al., 2017; Manurung  et  al.,  2021).  Kedua  logam  ini  juga dikenal  sebagai  pencemar  lingkungan  potensial jika  terlepas  dan  larut  dalam  air  atau  tanah, terutama melalui limbah abu batubara.
Pencemaran timbal  dapat  terjadi  pada tanah dan  air,  mengancam  ekosistem  dan  kesehatan manusia,  sementara  pencemaran  kromium  dapat
menyebabkan  kerusakan  ekosistem  akuatik  dan tanah,  serta  membahayakan  organisme  hidup. Kepentingan publik terkait dengan kesehatan dan lingkungan  mendorong  penelitian  lebih  lanjut untuk  memahami  sejauh  mana  logam  berat  ini terlepas  dari  abu  batubara  dan  dapat  mencemari sumber  daya  alam.  Oleh  karena  itu,  pemilihan timbal dan kromium sebagai fokus penelitian ini bukan  hanya  karena  keberadaan  mereka  dalam abu  batubara,  tetapi juga  karena  potensi dampak negatif  terhadap  lingkungan  dan  kesehatan manusia. Studi ini diharapkan dapat memberikan wawasan  yang  lebih  baik  tentang  distribusi  dan perilaku  logam  berat  khususnya  kromium  (Cr) dan  timbal  (Pb)  dalam  abu  batubara  hasil pembakaran PLTU di Indonesia.
Pada penelitian ini, dilakukan metode batch leaching untuk  melihat  kondisi  kelarutan  logam Cr  dan  Pb  dari  sampel  abu  batubara  tersebut. Metode leaching adalah  suatu  pendekatan laboratorium yang digunakan untuk mengevaluasi kemampuan suatu material, seperti abu batu bara, dalam  melepaskan  zat  kimia  tertentu  ke  dalam larutan  (Tian  et  al.,  2018).  Proses leaching mensimulasikan  kondisi  lingkungan  dimana material  tersebut  dapat  terpapar  dengan  larutan, mirip  dengan  situasi  di  lapangan  (Hartuti  et  al., 2017).  Dalam  konteks  abu  batu  bara, leaching tests penting  untuk  menilai  sejauh  mana  logam berat  dan  unsur  jejak  lainnya  yang  terkandung dalam  abu  dapat  terlarut  dan  berpotensi mencemari  lingkungan.  Penggunaan  akuades sebagai  pelarut  dalam  proses leaching sampel abu  terbang  ( fly  ash -  FA)  dan  abu  dasar ( bottom  ash -  BA) di  erlenmeyer  didasarkan pada  beberapa  pertimbangan  kritis.  Pertama, akuades, atau air suling murni, dianggap sebagai pelarut  yang  bersih  dan  bebas  dari  kontaminan yang dapat mempengaruhi hasil analisis. Dengan menggunakan  air  murni,  dapat  menghindari adanya  senyawa-senyawa  tambahan  yang  dapat mengganggu  analisis  konsentrasi  logam  berat (Silalahi  et  al.,  2023).  Kedua,  akuades  memiliki sifat  netral  dan  tidak  memberikan  kontribusi signifikan pada pH larutan. Hal ini penting karena pH larutan dapat mempengaruhi pelarutan oksida logam dan akurasi hasil leaching . Penggunaan air murni  membantu  mempertahankan  kontrol  lebih baik  terhadap  parameter  pH  selama  proses leaching .
Filtrat  yang  dihasilkan  dari  proses leaching ini kemudian diukur pH dan kandungan unsur Cr dan Pb dengan menggunakan Atomic Absorption Spectrometry (AAS).  Penggunaan  metode batch
leaching diharapkan  memberikan  pemahaman yang  mendalam  tentang  kelarutan  logam  berat dalam  abu  batubara,  yang  penting  untuk merencanakan  langkah-langkah  mitigasi  dan pemanfaatan  yang  berkelanjutan  dalam  konteks energi dan pelestarian lingkungan.

## BAHAN DAN METODE

## Bahan dan Alat
Dalam  penelitian  ini,  abu  terbang  (FA)  dan abu  bawah  (BA)  batubara  diinvestigasi,  berasal dari  empat  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Uap (PLTU)  yang  beroperasi  di  berbagai  lokasi  di Indonesia,  mencakup  Pulau  Jawa,  Kalimantan, dan  Sulawesi.  Pada  penelitian  ini  sampel disebutkan dengan penomoran sehingga menjadi: FA-1 dan BA-1 untuk sampel abu batubara yang berasal  dari  salah  satu  PLTU  di  Pulau  Jawa, Sampel  FA-2, BA-2 dan FA-3, BA-3 berasal dari dua  PLTU  di  Pulau  Kalimantan  dan  FA-4  dan BA-4 berasal dari salah PLTU di  Pulau Sulawesi.
Metode eksperimen melibatkan penggunaan peralatan  khusus  seperti magnetic  stirrer , erlenmeyer,  corong  penyaring,  dan  kertas  saring untuk  melaksanakan  proses batch  leaching . Pengukuran  pH  dilakukan  menggunakan  pH meter digital, sementara analisis komposisi kimia pada sampel FA dan BA sebelum proses leaching dilakukan  dengan  menggunakan  teknik X-ray Fluorescence (XRF).  Hasil  dari  proses leaching kemudian  disaring,  dan  filtratnya  dianalisis menggunakan Atomic  Absorption  Spectroscopy (AAS)  untuk  mengevaluasi  konsentrasi  logam berat, khususnya timbal (Pb) dan kromium (Cr).

## Metode
Gambar  1  menunjukkan  alur  proses  yang dilakukan  pada  studi  ini.  Proses leaching logam berat  dilaksanakan  dengan  cara  mengontakkan sampel  abu  terbang  (FA)  dan  abu  bawah  (BA) masing-masingnya dengan akuades selama 6 jam pada  suhu  ruang.  Rasio  yang  digunakan  untuk campuran  sampel  dan  akuades  adalah  1:10.  FA dan BA ditambahkan  akuades dalam  erlenmeyer dan  pengontakan  dilakukan  dengan magnetic stirrer untuk  memfasilitasi  reaksi  antara  oksida logam dan air. Pemilihan akuades sebagai pelarut dalam  penelitian  ini  juga  sejalan  dengan  upaya menyamakan  kondisi  lingkungan,  yaitu  abu batubara  terkontak  dengan  air  hujan.  Penelitian sebelumnya  menunjukkan  bahwa  air  hujan cenderung  memiliki  sifat  netral  hingga  sedikit bersifat  asam,  tergantung  pada  faktor-faktor
seperti lokasi geografis dan polusi atmosfer. Oleh karena  itu,  penggunaan  akuades  yang  memiliki sifat netral dapat mencerminkan kondisi air hujan yang umumnya bersifat lemah asam atau netral.
Setelah  periode  6  jam,  proses leaching dihentikan,  campuran  disaring  menggunakan kertas  saring  Whatman  dan  filtratnya  dianalisis menggunakan Atomic  Absorption  Spectroscopy (AAS).  Pendekatan  ini  memberikan  informasi yang  signifikan  tentang  pelarutan  logam  berat dalam  abu  batubara  dan  membantu  dalam mengevaluasi  dampak  potensialnya  terhadap lingkungan.
Gambar  1.  Diagram  Alir  Tahapan  Proses Leaching pada Abu Batubara

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Komposisi  kimia  pada fly  ash dan bottom  ash dengan metode XRF
Analisis  komposisi  kimia  menggunakan metode  Fluoresensi  Sinar-X  (XRF)  merupakan teknik  laboratorium  yang  sangat  berperan  dalam menentukan  komposisi  unsur  kimia  dalam  suatu sampel. Metode ini didasarkan pada penggunaan sinar-X  untuk  merangsang  atom  dalam  sampel sehingga menghasilkan fluoresensi sinar-X, yang kemudian  dapat  diukur  dan  dianalisis  untuk mengidentifikasi  unsur-unsur  yang  hadir.  Hasil analisis  komposisi  kimia  dengan  metode  XRF memberikan  informasi  mendalam  tentang  unsur- unsur  yang  ada  dalam  sampel  (Nurfitria  & Febriyantiningrum,  2023).  Selain  kandungan unsur-unsur  yang  umumnya  terdapat  pada batubara seperti Si, Fe, Ca, dan Al, metode XRF
juga  dapat  memberikan  informasi  kritis  tentang unsur-unsur logam berbahaya.
Penelitian  sebelumnya  menunjukkan  bahwa limbah abu batubara mengandung beberapa unsur logam berbahaya seperti As, Se, B, F (Hanum et al.,  2018),  dan  juga  Cr,  Cd,  Pb  (Firman  et  al., 2020).  Hasil  analisis  XRF  pada  studi  ini menyoroti  konsentrasi  logam  yang  berpotensi merusak lingkungan, baik dalam abu terbang (FA) maupun  abu  dasar  (BA).  Gambar  2  memberikan gambaran  yang  terinci  mengenai  kandungan logam  berat,  seperti  Pb  (timbal),  Cr  (kromium), Hg  (merkuri),  dan  Sb  (antimon),  dalam  sampel abu  batubara  yang  telah  dianalisis. Melalui  hasil analisis  ini,  dapat  diketahui  bahwa  konsentrasi logam-logam  berat  tersebut  terdistribusi  dalam rentang 70 ppm hingga 850 ppm, mengindikasikan  bahwa  mereka  hadir  dalam jumlah  yang  relatif  kecil  dalam  abu  batubara. Rentang konsentrasi yang relatif rendah ini dapat terkait  dengan  beberapa  faktor  geologi  dan lingkungan.  Secara  umum,  abu  batubara  yang berasal dari proses pembakaran batubara umumnya mengandung jumlah logam berat yang terbatas. Hubungan antara major element (seperti silikon,  kalsium,  dan  aluminium)  dan trace element (seperti  Pb,  Cr,  Hg,  dan  Sb)  dalam  abu batubara  juga  memengaruhi  konsentrasi  logam berat.  Komposisi  mineral  dan  faktor  mineralogi batubara,  bersama  dengan  kondisi  pembakaran, turut  mempengaruhi  distribusi  logam-logam tersebut  dalam  rentang  konsentrasi  yang  diamati (Hartuti et al., 2018).
Hasil analisis XRF memungkinkan pemahaman  mendalam  tentang  distribusi  dan konsentrasi  unsur-unsur  ini,  memberikan  dasar penting  untuk  perencanaan  tindakan  remediasi atau  penanganan  yang  tepat  guna  melindungi lingkungan. Dengan demikian, metode XRF tidak hanya  menjadi  alat  analisis  kimia  yang  canggih, tetapi juga instrumen penting dalam pengelolaan dan pemantauan dampak lingkungan dari material seperti  abu  batu  bara.  Pada  penelitian  ini  akan didiskusikan potensi dari logam Cr dan Pb.
Pengaruh  Metode Batch  Leaching pada Kelarutan Logam Cr dan Pb
Metode leaching adalah  suatu  metode laboratorium  yang  efektif  untuk  mengevaluasi kemampuan suatu material dalam melepaskan zat kimia  tertentu  ke  dalam  larutan  (Zhao  et  al., 2020). Penerapan metode ini umumnya digunakan untuk mengukur kelarutan logam berat dan unsur jejak  lainnya  pada  berbagai  jenis  material, termasuk  abu  batubara.  Dalam  ranah  analisis lingkungan,  berbagai  metode leaching telah dikembangkan,  dan  diantaranya  adalah  metode batch  leaching yang  akan  diimplementasikan dalam  penelitian  ini.  Metode batch  leaching melibatkan langkah-langkah praktis yaitu sampel yang  diuji  dicampur  dengan  larutan leaching di dalam wadah dan campuran diaduk secara cermat selama  periode  waktu tertentu dengan  kecepatan tertentu.  Setelah  proses leaching selesai,  larutan yang  dihasilkan  dianalisis  untuk  menentukan konsentrasi logam terlarut.
Gambar  2.  Perbandingan  Konsentrasi  Unsur  Logam  Berbahaya  yang  Terdapat  pada  Sampel  Abu Batubara
Gambar 3. Perbandingan Hasil Analisis Pb dan Cr pada Sampel (XRF) dengan Pb dan Cr pada Larutan Hasil Proses Leaching (AAS) dari Masing-masing Sampel Abu Batubara
Tabel 1. Konsentrasi Filtrat Hasil Leaching Masing-masing Sampel (ppm)
FA - 1 BA - 1 FA - 2 BA - 2 FA-3 BA-3 FA -4 BA -4 Konsentrasi Leaching Pb 0 0 0 0 0 0 0 0 Konsentrasi Leaching Cr 0 0 0,057 0 0 0 0,117 0,049
Gambar  3  memberikan  perbandingan  visual antara hasil analisis konsentrasi logam Pb dan Cr pada kondisi awal yaitu sampel dan konsentrasinya  setelah  proses leaching .  Analisis perbandingan ini bertujuan utama untuk mengevaluasi  kesesuaian  hasil  yang  diperoleh dari  kedua  teknik  analisis  tersebut,  memberikan wawasan  mendalam  mengenai  karakteristik  dan distribusi logam berat, khususnya timbal (Pb) dan kromium (Cr), dalam abu batubara. Dari Gambar 3  diketahui  bahwa  logam  Pb  dan  Cr    setelah leaching sangat kecil. Tabel 1 berikut menjelaskan bahwa grafik Pb tidak muncul adalah dikarenakan konsentrasi logam Pb hasil leaching semua sampel tidak terdeteksi dengan menggunakan analisis AAS dan hasil yang sama juga  berlaku  pada  hasil  analisis  logam  Cr  untuk sampe  FA-1,  BA-1,  BA-2,  FA-3  dan  BA-3. Sampel  abu  batubara  FA-2,  FA-4  dan  BA-4 menunjukkan  konsentrasi  logam  Cr  yang  relatif kecil  yaitu  0,057;  0,117;  dan  0,049  ppm  secara berurutan.
Konsentrasi logam Pb dan Cr setelah proses leaching yang  tidak  terdeteksi,  seperti  yang tergambar  pada  Gambar  3  dan  dijelaskan  dalam Tabel  1,  dapat  disebabkan  oleh  beberapa  faktor analitis  dan  karakteristik  sampel.  Analisis  AAS yang  digunakan  untuk  mengukur  konsentrasi logam  berat  cenderung  memiliki  batas  deteksi tertentu.  Jika  konsentrasi  logam  berat  setelah
proses leaching sangat  kecil,  di  bawah  batas deteksi  instrumen  AAS,  hasilnya  mungkin  tidak dapat  terdeteksi  secara  akurat.  Selain  itu, konsentrasi  logam  Pb  dan  Cr  setelah  proses leaching dalam  abu  batubara  juga  dapat dihubungkan  dengan  kelarutan  logam  tersebut dalam air. Kelarutan logam dalam air adalah sifat yang  menentukan  seberapa  baik  suatu  logam dapat  larut  dalam  pelarut  tertentu,  seperti  air. Beberapa  faktor  yang  dapat  mempengaruhi kelarutan  logam  melibatkan  interaksi  antara logam dan senyawa kimia yang ada dalam larutan.
Dalam  konteks  abu  batubara,  oksida  logam berat seperti Pb dan Cr dapat memiliki kelarutan yang rendah dalam air karena  mereka cenderung membentuk  senyawa  kompleks  atau  endapan yang  kurang  larut  (Rengga  et  al.,  2019).  Selama proses leaching , abu batubara berinteraksi dengan air, reaksi kimia dapat terjadi antara oksida logam dan  air,  membentuk  senyawa  yang  mungkin memiliki kelarutan yang rendah. Dalam studi ini, ketidakhadiran  logam  pada  hasil leaching dapat dianggap  sebagai  hasil  yang  baik.  Hal  ini menunjukkan  bahwa  potensi  logam  berat  untuk mencemari  lingkungan  melalui  abu  batubara tersebut relatif rendah. Dengan kata lain, sebagian besar  logam  Pb  dan  Cr  tidak  terlepas  ke  dalam larutan selama proses leaching , mengindikasikan efisiensi  proses  tersebut  dalam  membatasi pelepasan logam berat ke lingkungan. Temuan ini
memiliki  implikasi  positif  terhadap  pengelolaan limbah  abu  batubara,  menunjukkan  bahwa  abu batubara  dari  PLTU  tersebut  memiliki  potensi yang rendah untuk menyebabkan dampak negatif pada lingkungan air dan tanah setempat, sehingga bisa  digunakan  langsung  untuk  dimanfaatkan  di lingkungan  seperti  pemanfaatan  sebagai  media tanam  pada  bidang    pertanian  (Hanum  et.al, 2023).
Pengaruh Metode Batch Leaching pada pH Pengaruh  pH  lingkungan  signifikan  pada kandungan  logam  berat  dalam  berbagai  material (Nugraha & Rolliyah, 2021). Perubahan pH dapat mengubah  bentuk  dan  ketersediaan  logam  berat dalam  lingkungan.  Nilai  pH  ini  dapat  mempe- ngaruhi kemampuan tanah dan material geo-kimia lainnya  untuk  mengadsorpsi  (menyimpan)  dan mendesorpsi (melepaskan) logam berat.
Gambar  4  menyajikan  hasil  pengukuran  pH dari  akuades  dan  larutan  hasil leaching masing- masing sampel abu batubara. Perubahan nilai pH selama proses leaching abu batubara dari nilai pH akuades awal sebesar 7,00 menjadi nilai pH hasil leaching yang  berkisar  antara  6,86  dan  9,18 mencerminkan dinamika interaksi yang kompleks antara  abu  batubara  dan  akuades  (H 2 O).  Faktor- faktor  yang  berperan  dalam  variasi  pH  ini melibatkan sifat mineralogis dan komposisi kimia abu  batubara.  Kandungan  komposisi  kimia  abu batubara  dapat  berperan  dalam  membentuk senyawa yang mempengaruhi pH larutan (Rengga et.al.,  2019).  Hasil leaching sampel  FA-2,  BA-2 dan  FA-3  dan  BA-3  memiliki  penurunan  sedikit nilai pH dari  nilai  pH  akuades awal. Hal ini dapat disebabkan oleh adanya kandungan sulfur dalam bentuk  sulfida  atau  sulfur  dioksida  dapat teroksidasi dan membentuk senyawa yang bersifat
asam.  Reaksi  ini  dapat  menyebabkan  penurunan pH larutan karena asam sulfat bersifat asam.
SO₂ + 2H₂O + O₂ → H₂SO₄
Dari hasil analisis XRF awal yang dilakukan terhadap masing-masing  sampel diketahui  bahwa sampel FA-2, BA-2 dan FA-3 dan BA-3 memiliki kandungan  SO 2 yang  relatif  lebih  tinggi dibandingkan dengan sampel lainnya yaitu sekitar 16,08–20,15 ppm dibandingkan dengan 1,04–4,33 ppm. Untuk sampel  FA-1, BA-1  dan FA-4  dan BA-4  memiliki  lonjakan  pH  yang    cukup  tinggi dari pH akuades awal yaitu dari 7,00 (pH akuades) menjadi 9,18 (pH larutan setelah proses leaching ). Beberapa logam yang umumnya dapat berkontribusi  pada  kondisi  basa  dalam  larutan melalui pembentukan senyawa hidroksida adalah logam-logam  seperti  aluminium  (Al),  besi  (Fe), dan kalsium (Ca). Berdasarkan hasil uji awal XRF terhadap  masing-masing  sampel  juga  terlihat bahwa sampel FA-1, BA-1  dan FA-4  dan BA-4 memiliki nilai yang relatif tinggi yaitu sekitar 30- 33% untuk kandungan Fe 2 O 3 , 22-23% untuk CaO, dan 7-9% untuk kandungan Al 2 O 3 . Pembentukan senyawa basa dapat terlihat dari reaksi  berikut :
Pembentukan hidroksida alumunium:
Al₂O₃ + 6H⁺ → 2Al³⁺ + 3H₂O 2Al³⁺ + 6OH⁻ → 2Al(OH)₃
Pembentukan hidroksida besi:
Fe₂O₃ + 6H⁺ → 2Fe³⁺ + 3H₂O 2Fe³⁺ + 6OH⁻ → 2Fe(OH)₃
Pembentukan hidroksida kalsium :
Ca(OH) 2 →Ca 2+ +2OH −
Gambar 4. Perbandingan pH pada Larutan Hasil leaching Masing-masing Sampel Abu Batubara
Keberadaan kondisi basa ini dapat memiliki implikasi penting terhadap perilaku logam-logam tertentu,  terutama  logam  Pb  dan  Cr,  yang merupakan fokus utama penelitian. Kondisi basa dapat  mempengaruhi  kelarutan  dan  mobilitas logam-logam  ini  dalam  larutan.  Kondisi  basa adalah  faktor  yang  mendorong  terikatnya  logam Pb  pada  partikel  tanah  atau  endapan.  Dalam kondisi lingkungan yang bersifat asam, seperti di daerah  dampak  asam  tambang,  logam  Pb  dapat lebih mudah terlepas dan larut dalam air (Rumoey et al., 2020). Oleh karena itu, kondisi basa dapat memberikan  perlindungan  terhadap  potensial pencemaran  logam  Pb.  Kromium  memiliki beberapa  bentuk  oksida  yang  dapat  dipengaruhi oleh pH. Kromium dalam bentuk trivalen (Cr(III)) cenderung mengalami presipitasi atau pengendapan  pada  pH  tinggi  (basa),  sementara kromium heksavalen (Cr(VI)) lebih larut pada pH rendah  hingga  netral  (Chairunnisa  et  al.,  2022). Cr(VI)  merupakan  bentuk  kromium  yang  lebih toksik  dan  berpotensi  mencemari  air  tanah. Meskipun  kondisi  lingkungan  saat leaching adalah  basa,  konsentrasi leaching kromium hampir  mendekati  nol  pada  Gambar  3.  Namun, hasil  analisis  XRF  menunjukkan  kandungan logam  Cr  yang  relatif  tinggi  (berkisar  200-800 mg/L).  Oleh  karena  itu,  penelitian  lebih  lanjut diperlukan untuk menentukan jenis ion kromium yang  dominan,  sehingga  pemanfaatan  abu batubara  dapat  lebih  aman  bagi  lingkungan (Ochedi  et  al.,  2020  ;  Misran  et  al.,  2019  ; Anggraini et al., 2021).

## KESIMPULAN
Studi  ini  mengevaluasi  potensi  pencemaran logam  berat,  terutama  Pb  dan  Cr,  pada  abu batubara  yang  berasal  dari  berbagai  Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) di Indonesia. Proses leaching dilakukan dengan menggunakan akuades,  dan  hasilnya  menunjukkan  perubahan pH  larutan  dari  nilai  awal  akuades  sebesar  7,00 menjadi kisaran 6,86 hingga 9,18. Variasi pH ini dipengaruhi  oleh  interaksi  kompleks  antara  abu batubara  dan  air  selama  proses leaching .  Hasil leaching Pb  dan  Cr  pada  abu  batubara menunjukkan  variasi  yang  signifikan  dalam tingkat  kelarutan  dan  pelepasan  kedua  logam tersebut  selama  proses leaching .  Analisis  AAS menghasilkan  temuan  bahwa  konsentrasi  logam Pb  tidak  terdeteksi  dalam  semua  sampel  setelah leaching . Demikian pula, hasil yang sama terjadi pada konsentrasi logam  Cr untuk sebagian besar
sampel,  kecuali  pada  sampel  FA-2,  FA-4,  dan BA-4  yang  menunjukkan  konsentrasi  logam  Cr yang relatif kecil. Ketidakhadiran atau konsentrasi rendah  logam  Pb  dan  Cr  setelah leaching merupakan  indikasi  positif,  menunjukkan  bahwa efisiensi  proses leaching dalam  menghambat pelepasan  logam  berat  ke  dalam  larutan.  Dalam konteks  ini, leaching abu  batubara  dari  PLTU tersebut memiliki potensi rendah untuk menyebabkan  dampak  negatif  pada  lingkungan air dan tanah setempat.

## DAFTAR PUSTAKA
Anggarani,  B.  O.,  Rasgianti,  R.,  Triani,  M.,  & Sitanggang, R. B. (2021). The study of fly ash  effect  as  fertilizer.  IOP  Conference Series: Materials Science and Engineering,
1098 (5),
052019. https://doi.org/10.1088/1757-
899x/1098/5/052019
Chairunnisa & Nasra, E. (2022). Pengaruh pH dan Konsentrasi  Ion  Logam  Cr(VI)  Terhadap Penyerapan  Karbon  Aktif  Kulit  Durian.
Chemistry Journal , 11 (1), 45–50. http://ejournal.unp.ac.id/index.php/kimia
Firman,  F.  (2020).  Analisis  Kandungan  Logam Berat  Abu  Batubara  Pltu  Bangko  Barat Kab.  Muara  Enim  Sumatera  Selatan. Journal  of  Science  and  Engineering , 3 (1), 10–16.
https://doi.org/10.33387/josae.v3i1.2070
Hanum,  F.  F.,  Desfitri,  E.  R.,  Hayakawa,  Y.,  & Kambara,  S.  (2018).  Preliminary  study  on additives  for  controlling  As,  Se,  B,  and  F leaching from coal fly ash. Minerals , 8 (11), 493–503. https://doi.org/10.3390/min8110493
Hanum,  F.  F.,  Desfitri,  E.  R.,  Hayakawa,  Y.    & Kambara, S. (2019). The Role of Calcium Compound on Fluorine Leaching
Concentration.  IOP  Conference  Series: Materials Science and Engineering, 543 (1). doi: 10.1088/1757-899X/543/1/012091.
Hanum, F. F., Pramudya, Y., Chusna, F. M. A. ., Desfitri, E. R., Hapsauqi, I., & Amrillah, N. A.  Z.  (2023).  An  Analysis  of  Coal  Fly Ashes from Different Combustion
Processes for The Agricultural Utilization.
Journal  of  Applied  Agricultural  Science and Technology , 7 (2), 73-81. https://doi.org/10.55043/jaast.v7i2.79
Hartuti,  S.,  Hanum,  F.  F.,  Takeyama,  A.,  & Kambara, S. (2017). Effect of additives on arsenic, boron and selenium leaching from coal fly ash. Minerals , 7 (6). https://doi.org/10.3390/min7060099
Hartuti, S., Kambara, S., Takeyama, A., Hanum, F.  F.,  &  Desfitri,  E.  R.  (2017).  Chemical Stabilization  of  Coal  Fly  Ash  for Simultaneous Suppressing of As, B, and Se Leaching.  In  S.  A.  Akinyemi  &  M.  W. Gitari (Eds.), Coal Fly Ash Beneficiation - Treatment  of  Acid  Mine  Drainage  with Coal Fly Ash . https://doi.org/10.5772/intechopen.72135
Haura,  U.,  Razi,  F.,  &  Meilina,  H.  (2017). Karakterisasi Adsorben dari Kulit Manggis dan  Kinerjanya  pada  Adsorpsi  Logam Pb(II) dan Cr(VI). Biopropal Industri , 8 (1),
47-54.
https://doi.org/10.36974/jbi.v8i1.2590
Izquierdo,  M.,  &  Querol,  X.  (2012). Leaching behaviour of elements from coal combustion fly ash: An overview.
International Journal of Coal Geology , 94, 54–66. https://doi.org/10.1016/j.coal.2011.10.006
Leelarungroj, K., Likitlersuang, S., Chompoorat, T.,  &  Janjaroen,  D.  (2018). Leaching
Mechanisms of Heavy Metals from Fly Ash Stabilised  Soils.  Waste  Management  &
Research, 36 (7), 616-623. doi:
10.1177/0734242X18775494
Manurung,  M.M.,  Putra,  A.A.,  &  Oktavia,  I.
(2021).  Preparasi  Arang  Bambu  Dengan Metode  Konvensional,  Aktivasi  Termal Dan Karakterisasi Serta Aplikasinya
Sebagai  Adsorben  Logam  Pb(II)  Dan Cr(III). Jurnal  Kimia , 15 (1),  50-58. https://doi.org/10.24843/JCHEM.2021.v15 .i01.p08
Misran, E., Bani, O., Dina, S. F., Harahap, R., & Wahyuni,  N.  (2019).  Characterization  of Coal  Fly  Ash  Based  Adsorbent  for  CO 2 Removal. Journal  of  Physics:  Conference
Series , 1230 (1). https://doi.org/10.1088/1742-
6596/1230/1/012042
Nugraha, C., & Rolliyah. (2021). Pemanfaatan Fly Ash  dan  Bottom  Ash  untuk  Pengelolaan Batuan  dan  Air  Asam  di  Tambang Batubara.  Direktorat  Penilaian  Kinerja
Pengelolaan  Limbah  B3  dan  Limbah  Non B3  Kementerian  Lingkungan  Hidup  dan Kehutanan.
Nurfitria,  N.,  &  Febriyantiningrum,  K.  (2023).
Studi  Pemanfaatan  Limbah  Fly  Ash  Batu Bara. Biology  Natural  Resource  Journal (BINAR), 2 (2), 75–79. https://doi.org/http://dx.doi.org/10.55719/b inar.v2i2.723
Ochedi, F. O., Liu, Y., & Hussain, A. (2020). A review on coal fly ash-based adsorbents for mercury  and  arsenic  removal. Journal  of
Cleaner Production , 267 , 122143. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.1221 43
Prayoga,  M.  B.  R.,  &  Afla,  R.  A.  (2023).
Utilization of fly ash and bottom ash waste: a  study  at  PLTU  Tanjung  Jati  B,  Jepara, Indonesia. Asian  Journal  of  Toxicology,
Environmental,  and  Occupational  Health ,
1 (1), 9–19. https://doi.org/10.61511/ajteoh.v1i1.2023.
167
Rumoey,  D.  S.,  Umar,  N.  A.,  &  Hadijah,  H. (2022).  Perbandingan  Kandungan  Logam Berat (Cd, Cr, Pb) Dalam Air Dan Kerang Antar Ekosistem Sungai, Muara Dan Pantai Di  Perairan  Sungai  Tallo  Makassar. Journal  of  Aquaculture  and  Environment ,
4 (2),
27–32.
https://doi.org/10.35965/jae.v4i2.1379
Rengga, W.D., Harianingsih, H., Erwanto, A., & Cahyono,  B.  (2019).  Kesetimbangan Adsorpsi Isotermal Logam Pb Dan Cr Pada Limbah  Batik  Menggunakan  Adsorben Tongkol  Jagung  ( Zea  mays ). Journal  of Chemical  Process  Engineering,  4 (2),  56- 62.
Robi, R., Aritonang, A., & Juane Sofiana, M. S.
(2021).  Kandungan  Logam  Berat  Pb,  Cd dan Hg pada Air dan Sedimen di Perairan Samudera  Indah  Kabupaten  Bengkayang,
Kalimantan Barat. Jurnal Laut Khatulistiwa , 4 (1), 20.
https://doi.org/10.26418/lkuntan.v4i1.4492 2
Silalahi,  F.R.,  Zainuri,  M.,  &  Wulandari,  S.Y. (2023).  Studi  Kandungan  Logam  Berat Timbal  (Pb)  dan  Seng  (Zn)  di  Perairan Muara Sungai Cisadane Kabupaten Tangerang. Indonesian Journal of
Oceanography, 5(1) , 1-6 .
https://doi.org/10.14710/ijoce.v5i1.14564
Tian,  Q.,  Guo,  B.,  Nakama,  S.,  &  Sasaki,  K.
(2018). Distributions and leaching behaviors of toxic elements in fly ash. ACS Omega, 3 (10), 13055–13064.
https://doi.org/10.1021/acsomega.8b02096
Zhao,  L.,  Dai,  S.,  Finkelman,  R.  B.,  French,  D., Graham, I. T., Yang, Y., Li, J., & Yang, P. (2020). Leaching behavior  of  trace elements  from  fly  ashes  of  five  Chinese coal power plants. International Journal of Coal Geology , 219 , 103381.
https://doi.org/10.1016/j.coal.2019.103381