El método de ablandamiento con agentes consiste en aplicar el principio de la precipitación química, es decir, el proceso de eliminar la dureza presente en el agua mediante la formación de compuestos insolubles bajo la acción de agentes adecuados, de acuerdo con el principio del producto de solubilidad. El método más utilizado en el tratamiento del agua es la precipitación combinada de iones de calcio y magnesio, seguida de la precipitación de hidróxidos de iones metálicos.
Sin necesidad de eliminar la alcalinidad, sosa cáustica puede sustituir por completo a la cal para eliminar la dureza temporal. Al eliminar la dureza temporal, la sosa cáustica también puede eliminar una cantidad equimolar de dureza permanente. La sosa cáustica es la que elimina de forma más directa la dureza permanente del magnesio.
Ventajas de la sosa cáustica en el ablandamiento del agua dura en comparación con el método de la cal y la sosa
Alta pureza. La pureza de la cal es baja, lo que provocará un aumento de la dosis, y las impurezas se depositarán en el sistema de evacuación de lodos, aumentando así la cantidad de lodos evacuados. La pureza de la sosa cáustica industrial suele ser superior al 99%, lo que reducirá la producción innecesaria de lodos.
Alta tasa de utilización efectiva.Dado que la cal es ligeramente soluble en agua, se añade en forma de emulsión, y su índice de aprovechamiento efectivo es bajo. La parte que permanece en el sobrenadante aumentará el consumo de ácido cuando se ajuste el valor del pH, y se disolverá en el agua en forma de Ca2+ para aumentar la dureza permanente del agua. Aunque la sosa cáustica presenta una buena solubilidad, una velocidad de reacción rápida y una reacción completa, su índice de aprovechamiento efectivo es casi del 100%. No se produce ningún exceso de sedimento en forma de lodos.
Conversión de CO₂.La combinación de CO₂ con agua y sosa cáustica genera Na₂CO₃, que también puede utilizarse para eliminar la dureza permanente del agua.
Eliminación de la dureza por magnesio.Cuando se utiliza cal para eliminar la dureza permanente del magnesio, esta se convierte primero en dureza permanente del calcio. Esta parte de la dureza permanente también debe eliminarse con Na₂CO₃, lo que aumenta el consumo de agentes adicionales. Además, toda la reacción genera carbonato de calcio al tiempo que produce hidróxido de magnesio, lo que aumentará la cantidad de lodos vertidos. Si se utiliza sosa cáustica, se puede generar directamente hidróxido de magnesio, lo que reduce el consumo de productos químicos y la producción de lodos.
Eliminación de iones metálicos. Para lograr una precipitación rápida en el proceso de eliminación de la alcalinidad, suele ser necesario añadir sal de hierro o sal de aluminio como coagulante. Esta parte del coagulante reaccionará con la cal para formar la dureza permanente de calcio, que debe eliminarse con Na₂CO₃. Sin embargo, si se utiliza sosa cáustica, esta puede generar directamente hidróxidos de hierro y de aluminio, lo que reduce el consumo de productos químicos y la producción de lodos.
Eliminación de la dureza permanente.La cal no tiene absolutamente ningún efecto en la eliminación de la dureza permanente. La sosa cáustica genera Na₂CO₃ al eliminar la dureza temporal, lo que puede utilizarse para eliminar parte de la dureza permanente.