天然水中，除雨水外，海水、井水、泉水、河水等都含有矿物质，比如碳酸氢钙、碳酸氢镁、碳酸钙、碳酸镁等，含有这类矿物质的水叫做硬水，不含这类矿物质的水叫做软水。
家庭中烧开水的水壶用久了，在壶的内壁和底部会留下一层沉淀物，叫做“水垢”。水垢是由一些盐类组成。当我们用自来水等硬水烧开水，溶解在水中的硫酸钙就沉淀出来；当水沸腾时，水里的碳酸氢钙和碳酸氢镁就相应的分解而成极难溶解的碳酸钙和碳酸镁，沉淀在壶的内壁和底部，结成水垢。
开水壶生了水垢，就不容易导热，烧水会浪费更多热力。工厂的锅炉生了水垢，问题更严重，因为这些水垢传热不均匀，使用过程中往往会引起猛烈的爆炸。
人们会设法把硬水“软化”，变成不含钙镁盐类的软水。
最普通的办法，就是把水煮一下，让碳酸氢钙和碳酸氢镁变成碳酸钙和碳酸镁而沉淀掉。
工厂里往往会在水里加入适量的碳酸钠（苏打），也能除去这些杂质，其遵循的原理是，碳酸钠可以同硬水中的钙镁盐类作用，生成碳酸钙沉淀。
部分工厂选择用硅铝酸钠作软化剂，这种软化剂经过处理后，可以反复使用，成本低廉。‘
近年来，人们采用新方法软化水，即让硬水通过离子交换树脂，除去其中的钙离子，就变成软水。
工业用水的需要和要求各有不同，比如硬水在酿酒工业有独特的作用，因为硫酸钙、硫酸镁等都是酵母菌繁殖时的必要营养物质，更有趣的是，水中如果含有少量硫酸镁，制造出来的酒，颜色比较淡；水中如果含有的硫酸镁多些，制造出来的成品酒颜色就较深。
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