Giới thiệu về nước cứng

Nước cứng là loại nước có hàm lượng khoáng chất cao. Hàm lượng này thường bao gồm các ion kim loại ở mức độ cao, chủ yếu là Ca2+ và Mg2+ dưới dạng cacbonat, ngoài ra nó còn bao gồm vài ion kim loại khác cũng như các anion bicacbonat và sunfat. Cách đơn giản nhất để xác định nước cứng hay nước mềm là kiểm tra mức độ tạo bọt của xà phòng, nếu nước rất mềm thì xà phòng sẽ tạo bọt dễ dàng khi khuấy vào nước, trong khi đó nước cứng thì không dễ tạo bọt như vậy. Kem đánh răng cũng không tạo bọt với nước cứng. Phương pháp chính xác hơn để xác định độ cứng là phương pháp chuẩn độ.

Độ cứng tổng của nước( bao gồm các ion Ca2+ và Mg2+ )được xác định theo mgCaCO3/l. 
Đo độ cứng của nước thường tập trung vào hàm lượng của Ca2+ và Mg2+, đây là 2 ion kim loại hóa trị 2 quen thuộc nhất( kim loại kiềm thổ )ngoài ra trong vùng nước còn có các ion kim loại khác cũng có hàm lượng khá cao: Fe2+, Fe3+, Al3+, Mn2+... Ca2+ thường xâm nhập vào nước từ nguồn CaCO3 có trong vôi hay phấn vôi hay từ khoáng chất dưới dạng CaSO4
Nguồn chứa Mg2+ nhiều nhất là dolomite, CaMg(CO3)2.

Độ cứng trong nước xuất hiện chủ yếu do sự tiếp xúc, xâm nhập của nước mưa vào 
hệ đá vôi. Bình thường, nước mưa khó có thể hòa tan một lượng lớn các chất rắn có trong tự nhiên. Tuy nhiên, do trong có CO2 được sinh ra từ hệ vi sinh vật trong lòng đất và đá nên quá trình hòa tan các khoáng chất diễn ra nhanh và dễ dàng hơn. Trong nước ngầm có chứa nhiều CO2 hòa tan cân bằng với axit cacbonic ở trạng thái tự nhiên. Do có độ pH thấp các chất kiềm được hòa tan thành hệ đá vôi. Vì đá vôi không phải là nguyên chất mà nó chứa nhiều tạp chất khác nhau nên nước hòa tan cả những tạp chất đó, trong nước cứng có khá nhiều loại ion : sunfat, clorua, silicat…