Природная вода, проходя через горные породы, становится жесткой. Жесткость воды определяет концентрация катионов двухвалентных щелочноземельных металлов, прежде всего кальция (Ca2+) и магния (Mg2+) в ней. Эти элементы в природных условиях попадают в воду вследствие воздействия двуокиси углерода на карбонатные минералы.
В промышленном производстве, в коммерческом или в бытовом секторе все трубы, машины и системы, которые контактируют с горячей водой, должны быть защищены от воздействия жесткости, вследствие которой внутренние стенки труб обрастают карбонатными образованьями и формируют, так называемую, “накипь”. Для этого воду нужно умягчать. Под умягчением воды подразумевается процесс удаления из воды катионов жесткости, т. е. кальция и магния, заменяя их ионами натрия.