الأيونات التي تسبب صلابة الماء هي أيونات الكالسيوم والمغنيسيوم التي هي وفيرة في الماء. في المياه الطبيعية ، أيونات الكالسيوم والمغنيسيوم أكثر بكثير من جميع أيونات المعادن الأخرى. لهذا السبب ، يتم تعريف صلابة الماء أيضًا على أنها تركيز كربونات الكالسيوم مكافئ للتركيز الكلي لجميع الكاتيونات الموجودة في الماء.

صلابة الماء من نوعين: مؤقت ودائم. تسمى الصلابة الناتجة عن بيكربونات أيونات المعادن التي تنهار عندما يتم تسخينها صلابة مؤقتة أو صلابة بيكربونات. تسمى الصلابة الناتجة عن أيونات الكبريتات والنترات وكلوريد المعادن والتي لا تنهار عند تسخينها ولكن يمكن إزالتها عن طريق العمليات الكيميائية بالصلابة الدائمة. يتم تعريف مجموع الصلابة المؤقتة والدائمة على أنها صلابة كلية أو صلابة عامة.

صلابة المياه تختلف من منطقة إلى أخرى. يرتبط هذا الوضع بالهيكل الجيولوجي للمنطقة. عموما المياه الجوفية هي أصعب من المياه السطحية. تم العثور على الماء العسر في المناطق ذات الحجر الجيري والتربة العليا سميكة. ومع ذلك ، في مناطق التربة الناعمة وفضفاضة دون الحجر الجيري ، وهناك مياه ليونة. الماء العسر ليس خطرا على صحة الإنسان. ومع ذلك ، يتطلب الماء العسر عمومًا المزيد من استهلاك الصابون والمنظفات في التنظيف.

تتراوح قيم صلابة الماء من 10 ppm كربونات الكالسيوم إلى 1800 ppm كربونات الكالسيوم. بشكل عام ، صلابة الماء هي كما يلي:

• 0 = 75 جزء في المليون كربونات الكالسيوم اللزوجة اللينة
• 76 = 150 ppm كربونات الكالسيوم صلابة متوسطة
• 151 = 300 ppm كربونات الكالسيوم اللزوجة الصلبة
• 300 وما فوق جزء في المليون كربونات الكالسيوم صعبة للغاية

في نطاق التحليلات الكيميائية ، يتم إجراء دراسات تحديد الصلابة الكلية بواسطة الطريقة الطيفية في المختبرات المعتمدة. تعتمد الطريقة الطيفية على قياس موجات الإشعاع الكهرومغناطيسي الممتصة أو المنبعثة من الذرات أو الجزيئات أو الأيونات أثناء انتقالها من مستوى طاقة إلى آخر.