天然水中一般都含有少量的鈣離子和鎂離子，還含有少量碳酸氫根離子。將天然的水加熱煮沸，由于碳酸氫鈣和碳酸氫鎂熱分解溫度低于100攝氏度，碳酸氫鈣會分解成碳酸鈣、二氧化碳和水，碳酸氫鎂也會分解成碳酸鎂、二氧化碳和水。但是，長時間煮沸，碳酸鎂會跟水反應，部分或全部轉(zhuǎn)化成氫氧化鎂。這是因為，氫氧化鎂比碳酸鎂的溶解度更小，不斷加熱，生成更難溶的氫氧化鎂，有利于碳酸鎂的水解。碳酸鈣、碳酸鎂、氫氧化鎂都是溶解度很小的物質(zhì)，會從水中析出，形成沉淀。形成的沉淀通常帶有部分結(jié)晶水，還含有少量其他金屬離子。綜上所述，水垢的主要成分是碳酸鈣和氫氧化鎂，還可能含有一定量的碳酸氫鎂。
燒開水的鍋爐要定期除去水垢，因為水垢影響傳熱，水垢過多，還可能因局部受熱不均勻引起鍋爐爆炸。水瓶膽中的水垢也影響水瓶的保溫性能。由于醋酸的酸性比碳酸的酸性強，在家庭中，可以用醋除去水垢。
 

　　零五年高考江蘇考題中有這樣一題：水垢可以看作由多種物質(zhì)組成的混合物，為研究含有Ca2+、Mg2+、HCO 的水所形成水垢的化學組成，取干燥的水垢6.32 g，加熱使其失去結(jié)晶水，得到5.78 g剩余固體A；高溫灼燒A至恒重，殘余固體為CaO和MgO，放出的氣體用過量的Ba(OH)2溶液吸收，得到11.82 g沉淀。
（1）通過計算確定A中是否含有碳酸鎂；
（2）5.78 g剩余固體A灼燒至恒重時產(chǎn)生的氣體完全被堿石灰吸收，堿石灰增重2.82 g，通過計算確定A中各成分的物質(zhì)的量，并計算出水垢中碳酸鹽的質(zhì)量分數(shù)。
如果了解水垢的主要成分，則易做出判斷：A的組成可能為碳酸鈣和氫氧化鎂，也可能為碳酸鈣、碳酸鎂和氫氧化鎂。結(jié)合題意不難求解。
 

　　下面我們在談一談水垢時怎樣形成的：

　　肥皂在井水、泉水、海水里容易生成“豆腐渣”。開水壺用久了，內(nèi)壁會長出一層厚厚的水垢。這些現(xiàn)象說明，看起來清亮透徹的水里確實有雜質(zhì)。
雨降落到地面，涓涓細流匯成江河，穿過山脈，越過平原，沖刷著土壤和巖石，溶解了不少礦物質(zhì)。井水、泉水等地下水中含有更多的礦物質(zhì)。如果我們在一塊干凈的玻璃片上滴上一滴水，等到水滴干后，玻璃片上留下水痕。這就是水里溶解了礦物質(zhì)。
含有鈣鎂鹽類等礦物質(zhì)的水叫做“硬水”。河水、湖水、井水和泉水都是硬水。自來水是河水、湖水或者井水經(jīng)過沉降，除去泥沙，消毒殺菌后得到的，也是硬水。剛下的雨雪，水里不含礦物質(zhì)，是“軟水”。水燒開后，一部分水蒸發(fā)了，本來不好溶解的硫酸鈣（石膏就是含結(jié)晶水的硫酸鈣）沉淀下來。原來溶解的碳酸氫鈣和碳酸氫鎂，在沸騰的水里分解，放出二氧化碳，變成難溶解的碳酸鈣和碳酸鎂（它們是石灰石、白云石的主要成分）也沉淀下來。這就是水垢的來歷。

　　用硬水洗衣服的時候，水里的鈣鎂離子和肥皂結(jié)合，生成了脂肪酸鈣和脂肪酸鎂的絮狀沉淀，這就是“豆腐渣”的來歷。在硬水里洗衣服，浪費肥皂。水壺里長了水垢，不容易傳熱，浪費燃料。這些對于一個家庭來說，浪費還不算嚴重。對于工廠來說，問題就大啦。工廠供暖供汽用的大鍋爐，有的每小時要送出好幾噸蒸汽，相當于燒干幾噸水。據(jù)試驗，一噸河水里大約有1．6公斤礦物質(zhì)；而一噸井水里的礦物質(zhì)高達30公斤左右。一夭輸送幾十噸蒸汽，硬水在鍋爐內(nèi)壁沉積出的水垢數(shù)量，又該多么驚人！大鍋爐里結(jié)了水垢，好比鍋爐壁的鋼板和水之間筑起一座隔熱的石墻。鍋爐鋼板挨不著水，爐膛的火一個勁地把鋼板燒得通紅。這時候，如果水垢出現(xiàn)裂縫，水立即滲漏到高溫的鋼板上，急劇蒸發(fā)，造成鍋爐內(nèi)壓力猛增，就要發(fā)生爆炸。鍋爐爆炸的威力，不亞于一顆重磅炸彈！可見水垢的危害，決不能等閑視之！因此，在工廠里，往往在水里加入適量的碳酸鈉，使水中的鈣鎂鹽類變成沉淀除去，水就變成了軟水。使硬水通過離子交換樹脂，也能除去其中的礦物質(zhì)，得到軟水。

　　家里的水壺、暖水瓶里長了水垢，怎么清除干凈呢？ 小心地將水壺燒到剛剛要干，立即浸到?jīng)鏊?。這一熱一冷，由于鋁和水垢熱脹冷縮的程度不同，水垢就會碎裂，從壺壁上籟籟落下。水垢的主要成分是碳酸鈣、碳酸鎂，它們可以和酸起化學變化。根據(jù)這個道理，在水壺里倒些食醋，在火上溫熱一下，只見水垢上放出密密麻麻的小氣泡，水垢便粉碎了。用稀鹽酸也能除水垢。稀鹽酸“消化”碳酸鈣的能力比食醋強，不過，操作起來要十分小心，別讓鹽酸把手也腐蝕壞了。要知道，鹽酸和鋁很容易起反應。如果是搪瓷水壺，搪瓷又未脫落，用稀鹽酸除水垢當然好。暖水瓶里的水垢這樣除去，更沒問題了。