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 我們大部分人都知道,水里面通常都有含有很多種可溶解的化合物和離子之類的，而有些物質的溶解度會隨著溫度或PH值的變化有較明顯的變化，其中的碳酸鈣、 碳酸鎂類的物質，其溶解度隨著溫度的升高而下降。當溫度升高時，原來溶解于水中的碳酸鈣、碳酸鎂析出形成沉淀物，這些沉淀物可以是以絮狀、粉末狀，或沉積 在容器、管道表面，形成水垢。這就是為什么家里燒開水的壺壁上會有一層垢。

 鈣鎂離子含量較多的水稱為硬水，鈣鎂離子含量較少的水稱為軟水。 硬水與軟水只是通俗上的叫法，并沒有標準的量的概念，在生活中，行內一般把硬度低于3mmol/L的水稱為較軟的水，3-6稱為普通水，6-8稱為較硬的 水，10以上稱為高硬水。而工業上采用截然不同的標準，工業上一般只有硬度<1的水稱作軟水，1-10之間都經常籠統地稱為硬水，硬度>10 的水也多稱為高硬水。
 用來衡量鈣鎂離子總量的指標是硬度，總的說來，水的硬度主要由鈣(Ca2 +)、鎂(Mg2+)離子構成的，其具體指標是同類離子折合為碳酸鈣來計時的數值，目前標準單位是mmol/L(毫摩爾每升)。傳統的單位有mgN/L (毫克當量每升)、德國度、美制(英制)等，目前在國內常用的硬度單位是mg/L(毫克每升)、mmol/L(毫摩爾每升)。
 由于水垢的沉積對人們的生活及生產均有很明顯的影響，所以生產用水和生活用水均對硬度指標有一定的要求,特別是鍋爐用水中若含有硬度鹽類，會在鍋爐受熱面上生成水垢，從而降低鍋爐熱效率、增大燃料消耗，甚至因金屬壁面局部過熱而損傷部件、引起爆炸。因此對于低壓鍋爐要進行水的軟化處理；對于中、高壓 鍋爐要進行水的軟化與脫鹽處理。
采用某種方法降低水的硬度的過程叫做“軟化”(一般是指采用設備)，相應的設備叫“軟水器”。

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