水硬度を除去するための化学物質には、主に炭酸ナトリウム、リン酸ナトリウム、 イオン交換樹脂、逆浸透、キレート剤が含まれます。
炭酸ナトリウム（NA2CO3、一般的にソーダとして知られています）：炭酸ナトリウムを使用して、一時的な硬水（炭酸塩硬度）を柔らかくすることができます。水中のカルシウムおよびマグネシウムイオンと反応して、炭酸カルシウム（CACO3）と炭酸マグネシウム（MGCO3）を形成します。これは、水に不溶なためろ過することで除去できる沈殿物です。この方法は、水中の一時的な硬度と永続的な硬度を除去するのに適しています。
リン酸塩：トリポリン酸ナトリウム（Na5p3O10）などのリン酸塩は、水中のカルシウムおよびマグネシウムイオンとの不溶性複合体を形成し、それにより硬度を低下させる可能性があります。この方法は、産業用水処理でよく使用されます。
イオン交換樹脂：イオン交換樹脂は、水中のカルシウムイオンとマグネシウムイオンを効果的に置き換えることができます。樹脂にはナトリウムまたはカリウムイオンが含まれており、硬水が樹脂を通過すると、カルシウムとマグネシウムイオンが樹脂上のナトリウムまたはカリウムイオンに置き換えられます。この方法は、水の硬度を継続的に調整できます。
イオン交換樹脂は通常、電荷部位を持つポリマーで構成されています。電荷部位は、イオン汚染物質を除去する目的を達成するために、カチオンと水中の陰イオンと可逆的にイオンを交換できます。実際の用途では、一般的に使用される陽イオン交換樹脂には、強酸カチオン樹脂と弱酸カチオン樹脂が含まれます。たとえば、 COMCESS™001*7樹脂は、工業用水脱塩、軟化、および脱落療法アプリケーションに適した高性能弱酸カチオン交換樹脂です。また、高塩性水のすべての硬度を除去することができ、淡酸カチオン交換樹脂と組み合わせて使用して、淡水化効率と循環水生産を改善できます。
逆浸透：逆浸透は化学物質ではありませんが、半膜を介してカルシウムやマグネシウムを含む水からほとんどのイオンを除去する物理的な方法です。この方法は、水の硬さを減らすのに非常に効果的です。
キレート剤：EDTAなどのキレート剤は、金属イオン（カルシウムとマグネシウムを含む）と安定した錯体を形成することができ、それにより水の硬度を低下させることができます。この方法は、水質の正確な制御が必要な状況に適しています。
これらの化学物質を使用する場合、特定の水質状況と必要な水質基準に従って、適切な方法と投与量を選択する必要があります。