水的硬度最初是指鈣和鎂離子沉淀肥皂的能力。 水的總硬度是指水中鈣，鎂離子的總濃度，包括碳酸鹽硬度（即加熱后能以碳酸鹽形式析出的鈣，鎂離子，故又稱臨時(shí)硬度)和非碳酸鹽硬度(即加熱后不能析出的鈣，鎂離子，又稱永久硬度）。
水的硬度(也稱為鹽度)是鈣和鎂鹽溶解在水中的量。含量越多，硬度越大。一公升水中含有10毫克氧化鈣(或相當(dāng)于10毫克氧化鈣)稱為1度。軟水是指硬度小于8的水，如雨水、雪水、純凈水等。硬水是指硬度大于8的水，如礦泉水、自來水、地表水和地下水。
硬水分為臨時(shí)和永久性硬水硬水。臨時(shí)硬水硬度通過鈣，碳酸氫鎂引起的，可以沸騰，這種已知的硬度碳酸鹽硬度之后除去。永久硬度的硬水，由硫酸鈣和鎂鹽這類物質(zhì)引起的不能煮沸之后除去。上述兩種的硬度被統(tǒng)稱總硬度。
當(dāng)水滴在大氣中凝聚時(shí)，會(huì)溶解以及空氣中的二氧化碳可以形成一種碳酸。碳酸我們最終隨雨水管理落到地面上，然后滲過土壤已經(jīng)到達(dá)巖石層，溶解石灰（碳酸鈣和碳酸鎂）產(chǎn)生影響暫時(shí)硬水。一些其他地區(qū)的溶洞和溶洞附近的硬水就是通過這樣學(xué)生形成的。
什么是硬水
硬水有許多缺點(diǎn)：當(dāng)所產(chǎn)生的不溶性沉淀物，皂反應(yīng)，降低了洗滌效果。 （您也可以使用這種硬水和軟水來區(qū)分）2.行業(yè)，沉淀碳酸鈣鎂可導(dǎo)致結(jié)垢，阻礙熱傳導(dǎo)，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)導(dǎo)致鍋爐爆炸。由于硬水的問題，業(yè)界每年因設(shè)備維護(hù)和更換的管道將耗資數(shù)千萬。 3.飲用硬水會(huì)造成對(duì)人類健康和生活造成一定影響。人們往往不喝硬水偶爾喝硬水，會(huì)引起胃腸功能紊亂，即所謂的“水土不服”;用硬水烹調(diào)魚，蔬菜，熟食和困難的，由于損壞或減少食物的營養(yǎng)價(jià)值;茶與硬水會(huì)改變顏色，飲茶的氣味，并降低其價(jià)值;豆腐用硬水不僅降低了生產(chǎn)，而且還影響豆腐的營養(yǎng)成分。
那么硬水毫無是處了嗎?不對(duì)，否則我們?cè)趺纯赡軙?huì)有那么多不同的人買礦泉水喝呢，鈣和鎂都是一個(gè)生命教育必需元素中的宏量金屬結(jié)構(gòu)元素。我國法律規(guī)定：飲用水的硬度不得使用超過25度。
硬水經(jīng)處理后可轉(zhuǎn)化為軟水。 以下是硬水軟化的三種主要方法：
1. 煮沸(只用暫時(shí)的硬水)
煮沸暫時(shí)硬水時(shí)的反應(yīng)：
The Ca (HCO 3) 2 = calcium ↓ + H 2 O + CO 2 ↑
Mg (HCO3)2=MgCO3↓H2OCO2↑
由于 caco3是不溶性的，而 mgco3是微溶性的，菱鎂礦在進(jìn)一步加熱時(shí)，會(huì)與水反應(yīng)，形成更不溶性的氫氧化鎂:
Of magnesium carbonate + H2O = Mg (OH) 2 ↓ + CO 2 ↑
由此我們可見對(duì)于水垢的主要成分為CaCO3和Mg（OH）2
2. 石灰——純堿法（工業(yè)用）
在這很多種方法中，暫時(shí)硬度可以加入中國石灰企業(yè)就可以實(shí)現(xiàn)完全沒有消除，HCO3-都被轉(zhuǎn)化成CO32-。而鎂的永久硬度在石灰的作用下會(huì)轉(zhuǎn)化為等物質(zhì)的量的鈣的硬度，最后被去除。反應(yīng)研究過程中，鎂都是以提高氫氧化鎂的形式出現(xiàn)沉淀，而鈣都是以發(fā)展碳酸鈣的形式不斷沉淀。
Ca2+（aq） --石灰-蘇打法--＞ CaCO3（s）
Mg2+（aq）--石灰-蘇打法--＞ Mg（OH）2（s）
3.離子交換法
在該方法中使用離子交換劑，有無機(jī)和有機(jī)的。無機(jī)離子交換劑如沸石和類似物;有機(jī)離子交換體，包括：含碳的離子交換劑 - 磺化酶，陰離子和陽離子交換樹脂等，并且通常也將離子交換能發(fā)生故障后再生。
采用一個(gè)特定的陽離子進(jìn)行交換以及樹脂，以鈉離子將水中的鈣鎂離子通過置換反應(yīng)出來，由于不同鈉鹽的溶解度不是很高，所以就避免了隨溫度的升高而造成水垢生成的情況。這種教學(xué)方法是目前最常用的標(biāo)準(zhǔn)管理方式。主要技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是：效果比較穩(wěn)定發(fā)展準(zhǔn)確，工藝條件成熟。可以將硬度影響降至0。采用基于這種生活方式的軟化水系統(tǒng)設(shè)備（軟水機(jī)）一般也叫做“離子交換器”（由于企業(yè)采用的多為鈉離子交換樹脂，所以也多稱為“鈉離子交換器”），即軟水機(jī)原理。
軟水機(jī)主要是通過離子交換樹脂去除水中的鈣、鎂離子，降低水質(zhì)硬度。軟水與自來水相比，有極明顯的口感和手感，軟水含氧量高，硬度低，可有效防止結(jié)石病，減輕心、腎負(fù)擔(dān)，有益健康。