钙离子和镁离子由于本身的化学性质，在水被加热时，极易析出生成水垢。此时就需要一个定量描述水中钙离子和镁离子量的标度，硬度就产生了。我们将水中含有的钙、镁离子折合成氧化钙质量，这就是硬度。一升水中含有10mg的这种质量叫一度。有几个10mg就是几度的水。通常规定，低于8度为软水，高于8度为硬水。
所谓硬水，是指含较多量的钙离子和镁离子的水，而不是指水像结了冰一样变硬了；同样，所谓软水，是指只含有少量或不含钙离子和镁离子的水，而不是指水变柔软了。如果水的硬度是由碳酸氢钙或碳酸氢镁引起的，这种硬度叫作暂时硬度。这种水经过煮沸以后，水里所含的碳酸氢钙就分解成不溶于水的碳酸钙，水里所含的碳酸氢镁就生成难溶于水的氢氧化镁沉淀。这些沉淀物的析出，水的硬度就可以降低，从而使硬度较高的水得到软化。如果水的硬度是由钙和镁的硫酸盐或氯化物引起的，这种硬度就叫作永久硬度。永久硬度不能用加热的方法软化。天然水大多同时具有暂时硬度和永久硬度，因此，一般所说水的硬度是指上述两种硬度的总和。
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