Жёсткость воды это важнейший показатель её качества. Общая жёсткость воды – равна сумме катионов кальция Са и магния Mg. В системе СИ, жёсткость воды, выражается в (моль/л), однако обще принята и величина миллиграмм эквивалент на литр (мг-экв/л).
Жёсткая питьевая вода горьковата на вкус и оказывает негативное влияние на органы пищеварения. По нормам ВОЗ оптимальная жёсткость питьевой воды составляет 1,0 - 2,0 (мг-экв/л). В бытовых условиях избытосная жёсткость воды приводит к зарастанию нагревающихся поверхностей в бойлерах, чайниках, трубах и сантехарматуре, что ведёт к их поломке. При стирке взаимодействуя с ПАВами мыла или стиральных порошков, соли жёсткости связывают их и требуют большего расхода.
В пищевой промышленности жёсткая вода ухудшает качество производимых продуктов, вызывает выпадение солей при хранении. Это характерно для бутилированной воды, пива, соков, водки. Поэтому жёсткость воды используемой в производстве продуктов питания, четко регламентирована и чаще всего находится на уровне 0,1 – 0,2 (мг-экв/л).
В энергетике требования к жёсткости воды особенно высокие. Даже не большой слои отложений на поверхности теплообменного оборудования приводит к резкому снижению коэффициента теплопередачи и увеличению расхода топлива. Поэтому в тех процессах где допустимо использование воды с некоторым содержанием солей, её жёсткость ограничивается ещё меньшими значениями 0,03 – 0,05 (мг-экв/л).
Процессы извлечения из воды солей Са2+ и Мg2+ называют умягчением. На сегодняшний день актуальными методами умягчения воды считаются:
