水的硬度是指溶解在水中的鈣、鎂等重金屬離子的含量，即鈣離子與鎂鈉離子含量的多少。含量越多硬度越大，反之則小。當水蒸汽在大氣層中凝聚成水滴時，它同時也溶解了空氣中的二氧化碳，形成了含有碳酸的弱酸隨雨水降落到地表面上，然后滲入土壤內部，到達巖石層，碳酸溶解了石灰，中和，并同時變硬。硬水通常關系到碳酸鈣碳酸鎂和碳酸氫鹽，這類結晶體可以長期存在于水中，直到水溫度升高至60度以上，產生沉淀物，就是人們常說的水垢水堿，附在熱容器表面或粗糙容器內壁上，例如鍋爐內、茶壺內和熱交換器內，都會有硬水垢形成。

軟化水設備，就是降低水硬度的設備，主要除祛水中的鈣、鎂離子，軟化水設備采用離子交換原理，去除水中的鈣、鎂等結垢離子。當含有硬度離子的原水通過交換器內樹脂層時，水中的鈣、鎂離子便與樹脂吸附的 鈉離子發生置換，樹脂吸附了鈣、鎂離子而鈉離子進入水中，這樣從交換器內流出的水就是去掉了硬度的軟化水。

水的硬度的高低與人體有極為密切的關系。高硬度水中的鈣、鎂離子能與硫酸根結合，使水產生苦澀味，還會使人的胃腸功能紊亂，出現暫時的腹脹、排氣多、腹瀉等現象。我國北方不少地方飲用硬度較高的地下水，所以久居南方的人初到北方，開始一段時間會出現所謂“水土不服”的現象，時間長了，胃腸漸漸適應后，這種現象就會隨之消失。

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