Tabiatda toza suv uchramaydi: uning tarkibida doimo biror moddalar aralashgan bo‘ladi. Jumladan, suv yer qobig‘idagi tuzlar bilan o‘zaro ta’sirlashib, muayyan qattiqlikka ega bo‘lib qoladi.
Suvning qattiqligi — suvda kalsiy kationlari Ca2+ va magniy kationlari M g2+ borligidan kelib chiqadigan xossalari to‘pIami.
Agar suvda bu kationlarning konsentratsiyasi yuqori bo'lsa, u holda suv qattiq, agar kam bo‘Isa — yumshoq deyiladi. Xuddi ana shu kationlar tabiiy suvlarga o£ziga xos xususiyatlar baxsh etadi. Kir yuvilganda qattiq suv gazlamalarning sifatini yomonlashtiradi va ko‘p sovun ishlatishga to‘g‘ri keladi, sovun Ca2+ va Mg2+ kationlarini bogiashga sarflanadi.
2Cl7H 35COO“ + Ca2+ = (C17H35COO)2Ca I
2C17H 35COCT + Mg2+ = (C17H 35COO)2Mg I
va ko‘pik shu kationlar to'liq, cho‘kkandan keyingina hosil bo‘ladi. Ba’zi sintetik yuvish vositalari qattiq suvda yaxshi yuvadi, chunki ularda kalsiy va magniy tuzlari oson eriydi. Qattiq suvda ovqat mahsulotlarining pishishi qiyin b o ‘ladi, unda qaynatilgan sabzavotlarning esa ta’mi bo‘lmaydi. Choy yaxshi chiqmaydi va ta’mi yo‘qoladi. Shu bilan birga bu kationlar sanitariya-gigiyena jihatdan xavfli emas, magniy kationlari Mg2+ ning miqdori ko‘p bo‘lganda dengiz yoki okeandagi singari suv taxirroq bo‘ladi va odam ichagida surgi sifatida ta’sir etadi.
Qattiq suv bug‘ qozonlarida foydalanish uchun yaroqsizdir: qaynatilganda unda erigan tuzlar qozonlarning devorlarida quyqa qatlamini hosil qiladi va bu qatlam issiqlikni yaxshi o‘tkazmaydk Bu yoqilg'ining ko‘p sarflanishiga, qozonlarning muddatidan ilgari ishdan chiqishiga, ba’zan esa qozonlarning o‘ta qizib ketishi natijasida avariyaga sabab bo‘ladi. Suvning qattiqligi metall konstruksiyalar, truboprovodlar, sovitiladigan mashinalarning g'iloflari uchun zararlidir.
Kalsiy kationlari Ca2+ kalsiyli qattiqlikni, magniy kationlari Mg2+ esa — suvning magniy/i qattiqligini keltirib chiqaradi. Umumiy qattiqlik kalsiy va magniyli qattiqliklardan, ya’ni suvdagi Ca+ va Mg2+ kationlarining konsentratsiyalari yig‘indisidan hosil bo‘ladi.
Suvni yumshatish jarayonlariga nisbatan olganda karbonatli va karbonatsiz qattiqlik bo‘ladi. Ca2+ va Mg2+ kationlarining suvdagi gidrokarbonat ionlari HC03 ga ekvivalent bo‘lgan qismi keltirib chiqargan qattiqlik karbonatli qattiqlik deyiladi. Boshqacha aytganda, karbonatli qattiqlik kalsiy va magniy gidrokarbonatlarning borligidan bo‘ladi. Suv qaynatilganda gidrokarbonatlar parchalanadi, hosil bo‘lgan kam eriydigan karbonatlar esa cho‘kmaga tushadi va suvning umumiy qattiqligi karbonatli qattiqlik qiymati qadar kamayadi. Shuning uchun karbonatli qattiqlik muvaqqat qattiqlik ham deyiladi. Qaynatilganda kalsiy kationlari Ca2+ karbonat holida cho‘kmaga tushadi:
Ca2+ + 2 H C 0 3“ = C aC 0 3 4, +H20 + C 0 2
magniy kationlari Mg2+ esa — gidroksikarbonat yoki magniy gidroksid (pH>10,3 bo‘lganda) holida cho'kmaga tushadi:
2Mg+2 + 2 H C 0 3 + 2 0 H = (M g0H )2C 0 3 i +H20 + C 0 2
(gidroksid-ionlar OH- suv bilan HC03 ionlarning o‘zaro ta siri hisobiga hosil bo‘ladi:
H C 0 3 + H 20 <=> H 2C 0 3 + OH"
Qattiqlikning suv qaynatilgandan keyin ham qiladigan qismi karbonatsiz qattiqlik deyiladi. U suvda kuchli kislotalarning, asosan sulfatlar va xloridlarning kalsiyli va magniyli tuzlarining miqdori bilan aniqlanadi. Suv qaynatilganda bu tuzlar yo‘qolmaydi, shu sababli karbonatsiz qattiqlik doimiy qqftiqlik ham deyiladi.
Natriy ionlarining ko'pchilik qismidan foydalanilgandan keyin kationitlar odatda regeneratsiyalanadi — natriy xlorid eritmasida ushlab turiladi, uning ishtirokida teskari jarayon sodir boiadi: natriy ionlari kationitdagi kalsiy va magniy ionlariga almashinadi va bu ionlar eritmaga o‘tadi:
CaR+2Na+=N a2R+Ca2+
MgR+2Na+=N a2R+Mg2+
Regeneratsiyalangan kationitdan qattiq suvni yumshatishda yana foydalanish mumkin.