水の硬度は主にカルシウムイオンとマグネシウムイオンで構成されています。硬度イオンを含む原水が軟水器の樹脂層を通過すると、水中のカルシウムイオンとマグネシウムイオンが交換されて木指に吸着され、同時に物質から放出されるナトリウムイオンが排出されます。軟水器から流出する水は、硬度イオンが除去された軟水である。
スケール形成の主なプロセス:
1.熱により分解します。
高温高圧の作用により、水に溶けているカルシウム塩やマグネシウム塩(重炭酸塩など)の一部が熱分解し、不溶性物質(CaCO3、MgCO3など)となって沈殿します。
2.溶解度が低下します。
高温高圧の作用下では、一部の塩 (CaSO4、SiO32- など) の溶解度は温度の上昇とともに大幅に低下します。一定レベルに達すると沈殿物が析出します。
3.ポットの水を蒸発させて濃縮します。
高温高圧下では、ボイラー水中の塩分濃度は蒸発、濃縮により増加します。過飽和に達すると、加熱された表面に沈殿物が析出します。
4.相互反応と変容。
供給水への溶解度が高い塩は、運転中に他の塩と反応して難溶性の沈殿物を形成します。加熱された表面で反応が起こると、直接スケールが形成されます。ポットの水中で反応が起こるとスラグが形成されます。スラグの一部には粘着性があり、時間内に除去しないとスケールに変化します。