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众所周知，普通的水中有多种可溶解的化合物，有的物质随着温度的变化有较明显的变化，其中的碳酸钙和碳酸镁等物质，其溶解度随着温度的升高而下降。当温度升高时，原来溶解在水中的 碳酸钙和碳酸镁析出沉淀物，这些沉淀物可以是絮状、粉末状，或沉积在容器、管道表面，形成水垢。
用来衡量钙镁离子总量的指标是硬度，总的来说，水的硬度主要由钙（Ca2+）、镁（Mg2+）离子构成，其具体指标是同类离子折合成碳酸钙来计算数值的，目前标准单位为mmol/L（毫摩尔每升）。
钙镁离子含量较多的水称为硬水，钙镁离子含量少的水称为软水。硬水和软水只是通俗上的叫法，并没有标准的衡量概念。在生活中，行业内一般把硬度低于3mmol/L的水称为软水，3-6称为普通水，6-8称为较硬的水，10以上称为高硬水。（工业上采用截然不同的标准，工业上一般只有硬度 1的水称为软水，1-10之间都统称为硬水，硬度 10的称为高硬水）。
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