Жёсткость воды обусловлена наличием в ней ионов Ca²⁺ и Mg²⁺ (кальция и магния), которые образуют нерастворимые соединения (накипь) с карбонатами, сульфатами и другими анионами.

Стиральная сода, которая представляет собой натрий бикарбонат (NaHCO₃) или натрий карбонат (Na₂CO₃), может использоваться для смягчения жёсткой воды. Взаимодействие натрия карбоната с ионами кальция и магния можно представить следующим образом.

Если рассмотреть реакцию натрия карбоната (Na₂CO₃) с ионами кальция:

[
Ca^{2+} + Na_2CO_3 \rightarrow CaCO_3 \downarrow + 2Na^+
]

Здесь образуется нерастворимый карбонат кальция (CaCO₃), который выпадает в осадок, уменьшая концентрацию ионов Ca²⁺ в растворе.

Аналогичная реакция для магния:

[
Mg^{2+} + Na_2CO_3 \rightarrow MgCO_3 \downarrow + 2Na^+
]

Таким образом, с помощью стиральной соды можно произвести осаждение ионов Ca²⁺ и Mg²⁺, что способствует уменьшению жёсткости воды. Результат этих реакций — осадок карбонатов кальция и магния, который можно удалить из системы, что снижает жёсткость воды.