Twardość wody to właściwość wody związana występowaniem w niej kationów wapnia Ca2+, magnezu Mg2+ lub w mniejszych ilościach żelaza Fe2+ i manganu Mn2+. Najbardziej widocznym i uciążliwym skutkiem wysokiej twardości wody jest zużywanie pewnej ilości mydła bez wytworzenia piany. Spowodowane jest to reakcją jonów zawartych w wodzie z mydłem, dającą trudno rozpuszczalne związki.
Twardość wody pochodząca od wodorowęglanów i wodorotlenków wapnia i magnezu określana jest twardością węglanową (przemijającą). Twardość wywołana innymi związkami wapnia i magnezu nazywana jest twardością niewęglanową (nieprzemijającą). Obie twardości składają się na twardość ogólną wody.
| Rodzaj twardości | węglanowa | niewęglanowa |
| wapniowa |
Ca(HCO3)2, CaCO3, Ca(OH)2 |
CaSO4, CaCl2, Ca(NO3)2 |
| magnezowa | Mg(HCO3)2, MgCO3, Mg(OH)2 | MgSO4, MgCl2, Mg(NO3)2 |
Twardość wody wywołana solami węglanowymi jest dość prosta do usunięcia, w odróżnieniu od twardości niewęglanowej, do której pozbycia się wymagane są metody chemiczne.
Najprostszym sposobem na usunięcie twardości węglanowej jest przegotowanie wody. Pod wpływem wysokiej temperatury rozpadowi ulega wodorowęglan wapnia:
W wyniku tej reakcji powstaje trudnorozpuszczalny węglan wapnia, który wytrąca się z wody i osiada w postaci kamienia na ściankach czajnika. W przypadku wodorosoli magnezowej konieczne jest dłuższe ogrzewanie, aby doprowadzić do wytrącenia się wodorotlenku magnezu:
Inną metodą usuwania twardości wody są procesy strąceniowe - do wody dodawane są związki, które reagują z jonami zawartymi w wodzie i dają trudnorozpuszczalne związki. Powstały osad jest następnie odfiltrowywany. Do usunięcia twardości węglanowej stosuje się wapno:
Pozbycie się twardości niewęglanowej wymaga użycia np. sody oczyszczonej:
Wodę można zmiękczyć również dodając wodorotlenek sodu (usuwa twardość węglanową) lub ortofosforan (V) sodu (usuwa twardość węglanową i niewęglanową).