北京
一、永久硬水的定義
永久硬水是指經過煮沸處理后，水質硬度仍無法降低、無法轉化為軟水的水體，其硬度被稱為永久硬度（又稱非碳酸鹽硬度），屬于總硬度的重要組成部分，總硬度=永久硬度+暫時硬度（碳酸鹽硬度），我國《生活飲用水衛生標準》（GB5749-2022）規定，生活飲用水總硬度（以CaCO?計）限值為450 mg/L，其中永久硬度占比直接影響用水品質與安全性。
硬水的“硬”源于水中鈣（Ca2?）、鎂（Mg2?）離子的含量，離子濃度越高，水的硬度越大；而永久硬水與暫時硬水的本質區別，在于鈣、鎂離子結合的陰離子種類不同，這也決定了其是否能通過煮沸軟化。
二、形成原因
永久硬水的形成主要與自然水體的滲透、溶解過程相關，核心是水中融入了鈣、鎂的強酸鹽類，具體成因分為兩類：
自然地質滲透：雨水降落至地面后，滲透穿過土壤、巖石層時，會溶解巖層中含有的硫酸鈣（CaSO?）、硫酸鎂（MgSO?）、氯化鈣（CaCl?）、氯化鎂（MgCl?）等鹽類，這些鹽類隨水流匯入地下水、河流、湖泊，導致水體形成永久硬度。例如，富含石膏（主要成分CaSO?）的巖層區域，其周邊水體多為永久硬水。
人為及自然反應補充：部分暫時硬水在長期循環過程中，水中的碳酸氫根離子（HCO??）會與環境中的強酸根離子（如SO?2?、Cl?）發生反應，轉化為鈣、鎂的強酸鹽；同時，水體蒸發過程中，鈣、鎂離子濃度升高，進一步強化永久硬度。此外，工業廢水、農業灌溉廢水的排放，若含有此類鹽類，也會增加水體的永久硬度。
自然水體中，永久硬水與暫時硬水往往同時存在，只是兩者的占比不同，最終共同構成水體的總硬度。
三、特性（與暫時硬水的關鍵區別）
永久硬水的核心特性圍繞“煮沸無法軟化”展開，結合其化學組成，具體特性及與暫時硬水的對比如下：
（一）化學特性
成分穩定性高：水中的鈣、鎂離子與硫酸根（SO?2?）、氯離子（Cl?）等強酸根結合，形成的鹽類化學性質穩定，煮沸時不會發生分解反應，也不會析出沉淀，因此硬度無法通過煮沸去除——這也是“永久”硬水名稱的由來（此處“永久”僅指無法通過煮沸軟化，并非不能通過其他技術軟化）。
與肥皂的反應：永久硬水與肥皂（脂肪酸鈉）接觸時，會發生反應生成不溶于水的脂肪酸鈣、脂肪酸鎂沉淀（即皂垢），導致肥皂無法產生泡沫，洗滌效率大幅下降，這也是硬水區別于軟水的直觀特征之一，反應式如下：CaSO? + 2RCOONa → (RCOO)?Ca↓ + Na?SO?；MgSO? + 2RCOONa → (RCOO)?Mg↓ + Na?SO?。
高溫下的隱患：雖然煮沸時不沉淀，但在高溫高壓環境（如鍋爐運行）中，部分鹽類（如硫酸鈣）的溶解度會隨溫度升高而降低，析出堅硬致密的水垢，危害設備安全與效率，其危害程度高于暫時硬水形成的水垢。
