在我們日常的生活和生產過程中，無時無處不與水打交道。天然水中含有各種鹽類，這些鹽類溶解在水中，形成離子類物質，即陽離子（如鈣、鎂、鐵、硅離子等）和陰離子（如氯粒子、重碳酸根、硫酸根等）。在使用天然水作為生產用水和生活用水時，就必然會遇到水中鈣、鎂離子含量大小引起的硬度問題。

　　水的總硬度由碳硬度（即碳氫鈣鎂的總量）和非鈣硬度（即可溶鈣鎂成分）構成。水在使用過程中，水中有些金屬陽離子同陰離子結合在一起，隨著水的溫度、壓力、流速的變化，會產生沉淀，結成不溶于水的物質，附著在受熱面或接觸物體的表面，通常是附著在輸送管道的內側，形成致密的水垢。

　　水垢的形成，對我們的生活和生產都產生有害的影響。首先，在水的輸送管道中，隨著水垢的產生，管道內徑逐漸變小，使輸送面積變小，因而增大了水流的阻力，當水垢沉積量達到一定量時，甚至能將管道堵塞，使整個輸水系統不能正常工作。其次，生活及生產中，經常要將用水加熱，在加熱的過程中，水中的CO2將釋放出來，鈣鹽和鎂鹽就形成結晶狀析出，形成水垢附著在管道內側，水垢的產生將大幅度降低熱傳導效率。再次，在許多場合下，都需要對水進行一定的軟化處理后才能使用。目前我國的生產企業中，大量采用化學方法進行水的軟化，這種方法進行的水處理將改變水的結構和質量，更有害的是，經過這種方法處理過的軟化水，使用后，又被排放到河流中，從而形成對環境的嚴重污染。