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含有較多鈣(Ca)鎂(Mg)鹽類等礦物質的水叫做“硬水”。河水、湖水、井水和泉水都是硬水。自來水是河水、湖水或者井水經過沉降，除去泥沙，消毒殺菌后得到的，也是硬水。剛下的雨雪，水里不含礦物質，是“軟水”。水燒開后，一部分水蒸發了，本來不好溶解的硫酸鈣(CaSO4，石膏就是含結晶水的硫酸鈣）沉淀下來。原來溶解的碳酸氫鈣(Ca(HCO3)2）和碳酸氫鎂（Mg(HCO3)2)，在沸騰的水里分解，放出二氧化碳(CO2)，變成難溶解的碳酸鈣(CaCO3)和氫氧化鎂（Mg(OH)2)也沉淀下來，有時也會生成MgCO3。這樣就形成了水垢。用硬水洗衣服的時候，水里的鈣鎂離子和肥皂結合，生成了脂肪酸鈣和脂肪酸鎂的絮狀沉淀，這就是“豆腐渣”的來歷。

硬垢通常膠結于容器或管道表面。首先，硬垢導熱性很差，會導致受熱面傳熱情況惡化，從而浪費燃料或電力。其次，硬垢如果膠結于熱水器或鍋爐內壁，還會由于熱脹冷縮和受力不均，極大的增加熱水器和鍋爐爆裂甚至爆炸的危險性。其次，硬垢膠結時，也常常會附著大量重金屬離子，如果該容器用于盛裝飲用水，會有重金屬離子過多溶于飲水的風險。因此，硬垢的危害是顯而易見的。