Η σκληρότητα του νερού καθορίζεται κυρίως από το περιεχόμενο των διαλυμένων αλάτων ασβεστίου και μαγνησίου που περιέχει. Τα μεταλλικά αυτά άλατα όταν και εφόσον θερμανθούν ή ψυχθούν, αντιδρούν με τα ανθρακιά ιόντα στο νερό. Σχηματίζουν ανθρακικό ασβέστιο και ανθρακικό μαγνήσιο και κατακάθονται σε στερεά μορφή σαν πουρί.

Σκληρότητα – Η προέλευση της

Όλα σχεδόν τα πόσιμα νερά περιέχουν, εκτός απότα όξινα ανθρακικά άλατα, και πολλά άλλα τα οποία διαλύονται εύκολα στο νερό όταν αυτό τα συναντά στο έδαφος, όπως χλωριούχο νάτριο (ΝaCl), θειϊκό ασβέστιο (CaSΟ4), θειϊκό μαγνήσιο (ΜgSΟ4)κ.λ.π.

Το ασβέστιο και το μαγνήσιο αντιδρά με τα διττανθρακικά, τα νιτρικά ή τα θειικά ή και τα χλωρίδια  και διαμορφώνουν αυτά τα άλατα. Η τυποποιημένη μονάδα μέτρησης για τη σκληρότητα είναι τα ppm ( μέρη στο εκατομμύριο) ή mg/l (μιλιγκράμ ανά λίτρο) CaCO3. Η ένδειξη πχ «XX ppm ως CaCO3» σημαίνει ότι εφόσον οι συνθήκες το επιτρέψουν θα δημιουργηθούν 0,0xx γραμμάρια  πουρί (δηλαδή CaCO3) για κάθε λίτρο νερού που βράζουμε (η προσθήκη ενέργειας/θερμοκρασία είναι καταλύτης).

Το νερό που έχει σκληρότητα λιγότερο από 60 ppm θεωρείται εμπορικά μαλακό. Τα άλατα που διαμορφώνουν τη σκληρότητα, διαιρούνται σε δύο κατηγορίες:

  • προσωρινή σκληρότητα (που περιέχει τα ανθρακικά άλατα)
  • μόνιμη σκληρότητα  (που περιέχει τα μη-ανθρακικά άλατα)

Σκληρότητα – Η αντιμετώπιση της

Οι αποσκληρυντές ανταλλαγής ιόντων γενικότερα, μπορούν να αφαιρέσουν τη σκληρότητα μέχρι ένα πρακτικό όριο των 1700 ppm. Κατά κανόνα δεν προσφέρουν νερό για ανθρώπινη κατανάλωση ή άρδευση φυτών λόγο των μεγάλων ποσοτήτων νατρίου που προσθέτουν, παρά μόνο για χρήση (πχ. πλύσιμο χωρίς στίγματα).

Η αντίστροφη όσμωση αφαιρεί την σκληρότητα αλλά πρέπει να συνδυάζεται με αποσκληρυντή σε προ επεξεργασία. Τα άλατα επηρεάζουν έντονα την λειτουργία και την απόδοση της (καταστρέφουν πολύ σύντομα τις μεμβράνες).

Οι ηλεκτρομαγνητικές διατάξει έχουν εφαρμογή μόνο όταν δεν μεσολαβεί στην πορεία του νερού ηλεκτρομαγνητικό πεδίο, όπως για παράδειγμα στο τελικό στάδιο συστημάτων άρδευσης. Σε οποιαδήποτε άλλη οικιακή η εμπορική εφαρμογή δεν έχει καμία επίδραση στις επικαθίσεις μεταλλικών αλάτων.

Με την προσθήκη κατάλληλης δοσομετρημένης ποσότητας πολυφωσφορικών αλάτων στο νερό, αποτρέπουμε την δημιουργία σκληρότητας (επικαθίσεις μεταλλικών αλάτων ασβεστίου και μαγνησίου). Με αυτή την μέθοδο που λέγεται «sequestering», ενθυλακώνουν τα ελεύθερα ιόντα ασβεστίου και μαγνησίου και δεν τους επιτρέπουν να αντιδράσουν με τα ανθρακικά ώστε να σχηματίσουν μεταλλικά άλατα (πουρί).

Προσδίδει στο νερό όλα τα χαρακτηριστικά του μαλακού νερού, χωρίς μετρήσιμη μεταβολή της σκληρότητας του. Το νερό παραμένει κατάλληλο για ανθρώπινη κατανάλωση εν αντιθέσει με τους αποσκληρυντές ανταλλαγής ιόντων. Ο λόγος είναι ότι δεν αφαιρεί τα απαραίτητα για τον ανθρώπινο οργανισμό ιόντα ασβεστίου και μαγνησίου. Δεν προσθέτει νάτριο και δεν επηρεάζει το pH.
Σε μεγάλες περιεκτικότητες μέσα στο νερό, δημιουργούν επικαθίσεις πολυφωσφορικών. Για το λόγο αυτό πρέπει ο εμπλουτισμός να γίνεται με κατάλληλες δοσομετρικές συσκευές. Η μέθοδος αυτή είναι ευρέως διαδεδομένη καθώς δεν μεταβάλει την χημεία του νερού, είναι οικονομική και δίνει πάντα πόσιμο νερό.

Η χρήση πολυφωσφορικών έχει ευρεία οικιακή, εμπορική και βιομηχανική εφαρμογή λόγο της αποτελεσματικότητας της και του χαμηλού κόστους. Η φυσική ιδιότητα των πολυφωσφορικών αλάτων χάνετε σε θερμοκρασίες πάνω από 96ºC. Επίσης η απόδοση τους ελαττώνεται όσο η σκληρότητα ξεπερνά τα 350mg/lit.