含Ca2 和Mg2 较多的水叫硬水。水中的Ca2 和Mg2 主要以酸式碳酸盐形式存在,这种硬水称为暂时硬水。当暂时硬水煮沸时,碳酸氢盐分解变成不溶性的碳酸钙和碳酸镁而除去,煮沸时间延长,碳酸镁发生水解,变成更难溶的氢氧化镁。水中的Ca2 和Mg2 主要是以硫酸盐、硝酸盐和氯化物的形式存在,这种硬水叫做永久硬水。永久硬水煮沸时,Ca2 和Mg2 不会变成沉淀而除去。在天然水中,井水主要表现为暂时硬水,海水主要表现为永久硬水。硬水中的Ca2 、Mg2 会跟肥皂中的硬脂酸钠作用,生成硬脂酸钙和硬脂酸镁沉淀,降低肥皂的去污能力。硬水用作锅炉用水,会生成水垢,附着在锅炉的受热面上,阻碍传热,多耗燃料,甚至局部过热,损毁锅炉,引起爆炸。因此锅炉用水一定要先将硬水软化。使硬水软化的方法是离子交换法(用磺化煤和离子交换树脂)。