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传统水的硬度是以水与肥皂反映的能力来衡量的，硬水需要更多的肥皂才能产生泡沫。事实上，水的硬度是由多种溶解性多价金属离子造成的，这些离子能与肥皂生成沉淀，并与部分阴离子形成水垢。造成硬度的阳离子主要是二价金属，如Ca2+，Mg2+，Sr2+，Fe2+，Mn2+等，与它们易结合形成水垢的阴离子主要是HCO3—,SO4—,Cl—,NO3—和SiO3—等。在天然水中，Sr2+，Fe2+，Mn2+等离子的含量一般不高，对硬度的贡献不大。Al3+和Fe3+也会造成水的硬度，但在天然水中它们的溶解度很小，可以忽略不计。总之，由于Ca和Mg在地球上是丰度排名第五和第八位的元素，水的硬度绝大部分是由Ca和Mg造成的。
水的硬度按阳离子可分为“钙硬度”和“镁硬度”，按相关的阴离子可分为“碳酸盐硬度”和“非碳酸盐硬度”。其中，碳酸盐硬度主要是由与重碳酸盐结合的钙、镁所形成的硬度，因它们在煮沸时即分解生成白色沉淀物，可以从水中去除，因此又被称为“暂时硬度”，碳酸盐硬度并不能由煮沸完全除尽，因为碳酸钙和碳酸镁在水中仍有一定的溶解度（如碳酸钙在100℃时的溶解度为13mg/L）。非碳酸硬度是由钙、镁与水中的硫酸根、氯离子和硝酸根等结合而形成的硬度，这部分硬度不会被加热去除，因而又被称为“硬度”。钙硬度和镁硬度之和称为总硬度，碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度之和亦称为总硬度。
水硬度的自然来源主要是沉积岩及土壤中溶解性多价金属离子的渗出。多沉积岩中含有钙、镁离子，尤以石灰岩中为多。水的硬度因地而异，在土壤较厚和石灰岩存在的地区水较硬；在土壤较薄和石灰岩的地区水较软。这是因为土壤中细菌的活动会释放出CO2，与水结合生成碳酸，造成pH值下降，从而将石灰岩溶解形成重碳酸盐，造成水的硬度增大。
基于上述原因，一般情况下，同一地区地下水的硬度要比地表水高，雨水的硬度较低。
由于水的pH值和碱度等因素的影响，水中碳酸钙硬度大于200mg/L时，可能会在管网中产生沉淀。相反，水中碳酸钙硬度小于100mg/L时，管网中产生沉淀的可能性下降，易于腐蚀，导致镉、铜、铅和锌等金属溶入饮用水。
一般来说，水的硬度对于卫生而言并无妨害。但硬度过高的水饮用不适口，会引起肠胃不适，尤其是非碳酸盐硬度过高时，会有苦涩味。长期饮用硬度过低的水也不好，会使骨骼发育不健全。
钙离子的味阀值为100~300mg/L,此阀值受水中阴离子的影响较大。水中碳酸钙硬度大于500mg/L时，难以让人接受。根据我国各地的调查，饮用水中的碳酸钙硬度大多不超过420mg/L，而且人们对于该硬度的水反映不大。因此，我国《生活饮用水卫生规范》将总硬度限定为不超过420mg/L（以CaCO3计）。
本测定方法的原理是基于待测水样与硬度定性试剂反应后，如有浑浊物出现则表示该水质是硬水，浑浊物越多表示硬度越大。如水样清澈透明表示水样是软水。
适用范围：本产品适用于水质硬度定性的测量。