Quando l'acqua contiene una quantità significativa di sali di calcio e di magnesio, è denominata acqua dura: quanto più il contenuto di questi minerali discolti aumenta, tanto più aumenta la durezza dell'acqua. La durezza dell'acqua si misura in gradi francesi; 1 grado francese (1°F) corrisponde a 10 gr di calcare disciolto in 1000 litri di acqua. Generalmente in base al grado di durezza dell’acqua si fa riferimento alla seguente classificazione delle acque:
- fino a 7 °F: molto dolci
- da 7 °F a 14 °F: dolci
- da 14 °F a 22 °F: mediamente dure
- da 22 °F a 32 °F: discretamente dure
- da 32 °F a 54 °F: dure
- oltre 54 °F: molto dure
Il magnesio ed il calcio sono ioni positivamente caricati. A causa della loro presenza, altri ioni positivamente caricati si dissolveranno meno facilmente in acqua dura che in una acqua che non contiene calcio ed il magnesio. Ciò è la causa del fatto che i comuni saponi non si dissolvono completamente in acque dure rendendo necessario un loro maggiore utilizzo rispetto a quanto se ne avrebbe in acque dolci. Inoltre, l'acqua dura è nota per formare depositi incrostanti che sono causa dell’opacizzarsi delle stoviglie o dell’ostruzione progressiva delle tubature e condotte di acqua. Tali incrostazioni costituiscono il terreno ideale per l’insediamento di colonie di batteri che formano persistenti ed antiigienici biofilm (spesso pericolosi come la legionella).
Raffrontando i costi domestici indiretti sostenuti da una famiglia in mancanza di un addolcitore (maggior consumo nel tempo di detergenti, maggiore quantità di acqua per i risciacqui, disincrostanti, brillantanti, ammorbidenti per bucato, consumo di energia elettrica e interventi di manutenzione) con l’investimento necessario per installarne uno in casa, si può calcolare che rispetto all’ investimento iniziale (ammortizzabile in un decennio minimo di utilizzo)questo è più che bilanciato dai benefici e dalle riduzioni dei costi che si ottengono attraverso l'impiego domestico di acqua dolce. Riportando la stessa filosofia a livello industriale si può affermare che il pretrattamento dell’acqua con un sistema di addolcimento consente di abbattere notevolmente i costi generali di gestione degli impianti.A livello industriale l’addolcimento dell'acqua è un processo importante, perché consente di eliminare l’elevato rischio di formazione dei depositi negli impianti che, oltre a formare ostruzioni nei tubi, limitano fortemente l'efficienza termica di caldaie e scambiatori di calore, formando veri e propri strati di isolamento termico. Ciò aumenta notevolmente il costo del riscaldamento dell'acqua, fino a circa il 15-20%. Un altro aspetto negativo dei depositi calcarei è legato al danneggiamento dei macchinari e degli impianti, in quanto a contatto con le parti metalliche che vanno ad incrostare sono causa dell’innesco di processi di corrosione sulle pareti degli impianti che possono bucarsi, rendendo necessari interventi di manutenzione molto onerosi (è il caso tipico che si rileva nelle tubature delle caldaie sia domestiche che industriali). Addolcire l'acqua significa quindi innanzitutto aumentare la durata di tali macchinari e la durata in generale delle condutture.
Quindi, l'addolcimento dell'acqua è una tecnica che favorisce la rimozione degli ioni che inducono la durezza dell’acqua. Nello specifico gli addolcitori possono essere definiti come degli scambiatori di ioni, destinati alla rimozione di ioni caricati positivamente: essi rimuovono principalmente gli ioni calcio (Ca2+) e magnesio (Mg2+). Gli scambiatori ionici vanno a sostituire gli ioni di magnesio e calcio contenuti nell'acqua con altri ioni, per esempio sodio o potassio. Un addolcitore quindi raccoglie i minerali che determinano la durezza all'interno del relativo serbatoio di condizionamento e di tanto in tanto li fa fuoriuscire per il drenaggio.
In riferimento alle esigenze specifiche del cliente, dedotte dall’analisi chimica delle acque di pozzo o della rete di distribuzione a disposizione, la POOL’S ROMA dimensiona e progetta il sistema di addolcimento più adatto. Il tutto parte quindi dalla valutazione della concentrazione di sali solubili come il magnesio e il calcio (oltre che di eventuali metalli pesanti) presenti nell’acqua e dalla domanda di acqua dell’utente considerato (es. numero di persone che consumano l’acqua nell’unità abitativa.
Circa la questione aperta relativa alla potabilità dell’acqua addolcita, o l’utilizzabilità per lavare alimenti o cucinare, è bene precisare che questa conterrà ancora tutti i minerali naturali di cui abbiamo bisogno. Essa è privata soltanto del suo contenuto di magnesio e di calcio e presenta un minimo in più di sodio aggiuntosi durante il processo di addolcimento (attenzione: sodio, non cloruro di sodio NaCl). Ecco perché nella maggior parte dei casi, l'acqua addolcita è perfettamente sicura da bere se a monte l’acqua da addolcire è dichiarata potabile (altrimenti è necessario predisporre un sistema di potabilizzazione). Il sale (cloruro di sodio) utilizzato per la salamoia dell’impianto di addolcimento non ha la possibilità di entrare nell'acqua potabile, infatti, l'unico scopo del sale contenuto in un addolcitore per acqua è la rigenerazione delle resine che riducono la durezza dell'acqua.