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硬度是水的一个化学参数，表示水中钙和镁离子的浓度。硬水的一个特性是产生水垢，水垢主要是钙盐和镁盐组成。硬度一般用等量的碳酸钙来表示，单位是grains/加仑或者百万分之(ppm)。水的硬度分级结垢，主要是碳酸钙的结晶盐浓度可以升到饱和浓度以上，从而引起盐结晶的沉淀：Ca（HCO3）2→CaCO3↓+CO2↑+H2O碳酸钙在过饱和状态下结晶沉积在热交换器、热水壶、热水管道等上面。水的结垢倾向可以通过计算朗格里尔饱和指数(LSI)来预测。LSI是一个计算数值，用来预测水中碳酸钙的稳定性：沉淀、溶解或者维持平衡。方法之一是计算该条件下饱和碳酸钙溶液的pH值，这个pH值称作饱和pH或者pHS。LSI就等于实际pH值和饱和pHs值的差，LSI=pH–pHS。如果实际pH低于pHS,LSI为负，则水的结垢倾向很弱，但是腐蚀倾向增强。如果实际pH大于pHS,则LSI为正，因为水中含有过饱和的CaCO3，结垢倾向加剧。LSI正数值越高，结垢危险越高。计算LSI,我们必须知道1.碱度(mg/LCaCO3计)2.碳酸钙硬度(mg/LCa+2CaCO3计)3.总溶解固体(mg/LTDS)4.实际pH5.水温度(°C)Ca离子浓度、TDS和碱度越高，结垢的倾向越强。温度越高，结垢的倾向越高。水垢会造成生产破坏（1）水垢是隔热的，会降低热交换系数：1mm厚的水垢降低热交换效率高达45%。设计师通常将制冷能力增加5~20%的余量，来补偿结垢带来的热交换损失。这样会增加额外的能量消耗。（2）同时1mm厚的水垢能够增加额外7.5%的能耗，1.5mm厚增加15%，7mm厚增加能耗超过70%。（3）堵塞热交换器、冷冻机、泵、管道和阀门：从而增加水的压力、减少水的流量、导致泄漏、甚至造成彻底的不可挽回的损坏。（4）水垢给微生物提供保护，给微生物提供繁殖的温床。水垢导致生物污染和垢下腐蚀。适当的硬度是健康需要健康的水是含有硬度的。钙镁形成的盐类都属于难溶盐，而水中的钙镁离子由于是自然的，溶解状态的，更容易被人体吸收。

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