مشخصات آب مورد استفاده در صنعت بستگی به نوع کار و نوع تولید آن واحد صنعتی دارد و در هر صنعتی آب بایستی ویژگی های مربوط به آن صفت را داشته باشد . مثلاً در تاسیسات حرارتی و تهویه مطبوع مهمترین دستگاههایی که در این صنعت به کار گرفته می شونددیگهای آب گرم و دیگهای بخار وکندانسورها می باشند مشخصات آبی که برای این واحدها به کار برده می شود بایستی بدین صورت باشد که ایجاد هر گونه رسوب که ناشی از وجود سختی آب است بر جداره های مبدلهای حرارتی و دیگها اجتناب گردد آب سخت آبی است که حاوی نمک‌ های معدنی از قبیل ترکیبات کربنات‌های هیدروژنی، کلسیم، منیزیم و … است. سختی آب بر دو نوع است: دایمی و موقت.

تغییرات سختی آب بر حسب آنکه آب در موقع نفوذ در زمین از قشرهای آهکی و منیزیمی و گچی گذشته و یا نگذشته باشد، کم یا زیاد می‌شود. آبهای نواحی آهکی، سختی زیادتری تا آبهای نواحی گرانیتی و یا شنی دارند. سختی آب در عرض سال هم ممکن است تغییر نماید. معمولاً سختی آبها در فصل باران کم و در فصل خشکی زیاد می‌شود.

مضرات آب سخت:
آب سخت برای مصرف در کارخانجات مناسب نیست. از مضرات آن ایجاد قشر آهکی بر روی جداره دیگ و خوردگی آن می شود.
سختی آب، عامل تشکیل رسوب در دیگهای بخار، مبدلهای حرارتی، برجهای خنک کننده و سیستمهای سرد کننده می باشد. اگر آب سخت برای شستشو به کار رود، صابون هدر می رود. در صنایع نساجی و رنگرزی کیفیت رنگ افت می کند. انحلال سود سوز آور در آب، منیزیم را به صورت هیدروکسید منیزیم رسوب می دهد. سختی بیش از حد باعث سوء هاضمه و بروز بیماریهای کلیوی می شود.
جهت رفع سختی آب، تعداد زیادی مواد شیمیایی موجود است، که دارای کربنات سدیم هستند. این مواد را قبل از ورود آب، به دیگ ها اضافه می کنند. که باعث گرفتن سختی آب می شود. و یا در دیگ بر اثر افزودن این مواد، آهک و گچ را رسوب می‌دهند (باعث شناور شدن رسوب در آب دیگ می شود) و دیگر این رسوب، محکم به جدار دیگ نمی‌چسبد بطوری که می‌توان آنرا به آسانی پاک نمود.

سختی زدایی
برای برطرف کردن سختی موقت آب، با جوشاندن آن کربنات‌ های هیدروژن محلول، به کلسیم نامحلول تبدیل شده و تشکیل رسوب می‌دهند. این رسوب در مناطق دارای آب سخت، درون دیگ ها دیده‌ می‌شود. سختی دایمی آب را می‌توان با کمک نرم‌ کننده‌های تبادل کننده یون، مانند پرموتیت برطرف کرد. آبی که در طبیعت وجود دارد تقریباً همیشه ناخالص می‌باشد. زیرا اغلب دارای گچ، آهک، نمک طعام، ترکیبات منیزیم، آهن، اکسیژن و ازت، انیدرید کربنیک، ترکیبات آلی و غیره است، مقدار این ناخالصی ها در آبهای مناطق مختلف متفاوت است.
یکی از اجسام گیرنده سختی آب تری ناتریم فسفات Na3PO می‌باشد، که با اسم آلبرت ‌تری بکار می‌رود. یون کلسیم موجود در آب بر اثر ناتریم فسفات تبدیل به تری کلسیم فسفات PO42Ca3 می‌گردد و رسوب می‌نماید.
بر اثر پختن بی‌کربنات، کلسیم آب تبدیل به کربنات می‌شود و رسوب می‌نماید، (Ca3H2Ca → CO3Ca + CO2 + H2O) و بی کربنات کلسیم آب، بر اثر کربنات سدیم، گچ و بی‌کربنات کلسیم، به کربنات کلسیم تبدیل می‌شود و رسوب می‌گردد:
Ca3H2Ca + CO3Na2 → CO3Ca + 2CO3HNa
SO4Ca + CO3Na2 → CO3Ca + SO4Na2

درجه سختی آب:
درجه سختی آب را از روی مقدار کلسیم و منیزیم موجود در آن تعیین می‌کنند.
در آلمان اگر آبی ده میلی گرم CaO در یک لیتر داشته باشد می‌گویند درجه سختی آب یک است.
در فرانسه اگر آبی در یک لیتر ده میلی گرم کربنات کلسیم یا همسنگ آن کربنات منیزیم داشته باشد می‌گویند که یک درجه سختی دارد.

در انگلستان اگر آبی ده میلی گرم کربنات کلسیم و یا همسنگ آن کربنات منیزیم در ۰.۷ لیتر داشته باشد یک درجه سختی دارد.
برای تعیین سریع سختی آب، کارخانه شیمیایی واقع در آلمان قرصهایی ساخته است. در یک لوله آزمایش مخصوص و مدرج، آب مورد آزمایش را تا خط نشان لوله پر می‌نمایند، و به‌ وسیله معرفی که همراه بسته قرصهاست رنگ این آب را قرمز می‌کنند و آگاه آنقدر از این قرصها در آن می ‌اندازند تا رنگ آب سبز گردد. شماره قرصهای ریخته شده در لوله آزمایش برابر درجه سختی آب می‌باشد. دقت این روش تا نیم درجه است. در ایران معمولا از کیت های خاصی استفاده می شود.

سختی گیر:
سختی گیری برای جدا کردن دو عنصر کلسیم و منیزیم بکار میرود. اگر این دو عنصر از آب جدا نشوند، همان اتفاقی تجهیزات می‌افتد که در کتری رخ می‌دهد. در واقع رسوبات، سطح بین لوله ها با آب را کاهش می دهد. همچنین پاکسازی این لوله ها علاوه بر هزینه بر بودن خط تولید را نیز متوقف می‌کند.
این بخش از دو مخزن تشکیل می‌شود، مخزن اول شامل بافت رزین سه ‌بعدی بوده که با منیزیم ترکیب شده RMg بوجود می‌آورد در نتیجه سختی آب از بین می‌رود ولی نمی‌توان آن را به فاضلاب هدایت کرد. چون رزین از دست خواهد رفت. سپس مخزن دوم به عنوان مخزن احیا استفاده می شود. در این مخزن آب‌ نمک وجود دارد. واکنشهای به صورت زیر انجام می‌شود. (واکنش زیر، با ترکیب رزین و منیزیم انجام می گیرد).
واکنش اول : MgSo4 + R —> RMg + So4

واکنش دوم : NaCl + RMg + So4 —> RNa + MgCl2
اکنون آب وارد مخزن نمک شده، و RNa مجددا با سولفات منیزیم تر کیب شده و تولید RMg می‌نماید. که با انجام چرخه‌ایی این واکنش ‌ها، رزین مجددا احیا شده و از چرخه احیا خارج می‌شود.

اکنون سختی آب گرفته شده. ولی برای وارد شدن به داخل دیگ باز مشکلاتی وجود دارد.
لازم به ذکر است همان گونه که بیان شد، دستگاه سختی گیر تنها قادر به جداسازی دو عنصر مضر کلسیم و منیزم است. جهت جداسازی دیگر عنصرها از آب دیگ بخار و تاسیسات، تدابیر دیگری باید در نظر گرفت.
لازم به یادآوری می باشد، در زمان تولید در کارخانه و کارکرد مداوم دیگ بخار، ممکن است بیش از ظرفیت سختی گیر آب مصرفی از آنها عبور کند، که مسلما تمامی املاح کلسیم و فسفر به قطع فیلتر و جداسازی نمی شود. در این صورت تدبیر ثمر بخش موادی است که املاح منیزم و کلسیمی که فیلتر نمی شوند را، در آب جوش به صورت غیر قابل رسوب در می آورد، و مانع چسبیدن آنها به سطح فلز مخزن آب، روی لوله ها و کوره می شود. که با قیمت بسیار ارزانی در دسترس می باشند. و با اضافه نمودن آنها به آب مصرفی دیگ بخار و درین های (زیرآب زنی) مرتب طبق آزمایش های لازم آب ورودی دیگ، این املاح معلق و نچسب به هرز آب فرستاده می شود.

شهرهای با آب سخت:
اکثر شهر های ایران و البته شهر های قم، زاهدان، دلیجان، ساوه، سمنان و… از شهرهایی هستند که آب آنها از سختی بالایی برخوردار است. بدیهی است که، رفع سختی آب از وظایف بسیار مهم اپراتور در طول نگهداری روزانه و شیفت کاری است، و به جهت جلوگیری از صدمات مخرب و گاهی غیر قابل جبران و مصیبت بار بعدی که در مدت کوتاهی به سیستم تاسیسات وارد می گردد تدبیر لازم با هزینه ای بسیار اندک در قبال تاسیساتی حرارتی که به قطع قسمتی حیاتی برای تولید مداوم و مستمر است، اتخاذ گردد. اما لازم است که سختی آب در تمامی کارخانه جات سراسر کشور به صورت دوره ای و تحت نظارت متخصصان این بخش کنترل گردد. تا از بروز هزینه های هنگفت در آینده ای بسیار نزدیک جلوگیری شود.

سختی موقت یا سختی کربناتها که شامل کربناتها و بی کربنا تهای کلسیم و منیزیم می باشد و حد اشباع آن ۴۵۰ میلی گرم در لیتراست واحد اندازه گیری سختی در کشورهای مختلف متفاوت است مهمترین و متداولترین واحد آن میلی گرم در لیتر کربنات کلسیم می باشد ویابر حسب یک قسمت در میلیون که ان را با (PPM) نشان می دهند .

سختی دائم یا سختی غیر کربناتها که شامل سولفاتها ، نیتراتها ، کرولورها ، فسفاتها ، سلیکاتها ، منیزیم ، کلسیم می باشد حد اشباع سختی پایدار ۱۸۰۰ میلی گرم در لیتر می باشد .

ضایعات و مزرات سختی : در آبهای سختی ، بالا بودن سختی سبب رسوب سخت روی جداره لوله و دیگ های بخار می گردد که علاوه برافزایش افت فشار در طول باعث کاهش ضریب انتقال حرارت نیز می گردد.

مشکلات سختی آب در مصارف بهداشتی : در مصارف بهداشتی شستشو با آب سخت موجب می گردد که صابون کف نکند ونتیجه آن مصرف صابون بیشتر و پاکیزگی کمتر است. شستشوی ظروف چینی استیل با آب سخت بعد از خشک شدن ظرف یک لایه رسوب سفید روی ظروف قرار می گیرد . آب سخت از نظر گوارش نامطلوب است و اثرات سوئی روی بدن می گذارد .

طریقه نرم کردن آب (گرفتن سختی آب )
روش آب آهک یا کربنات دو سود سختی موقت یا سختی کربنات را می توان به وسیله آهک مرده Ca(OH)2 و یا کربنات دوسود (CO3NA2) که به آب اضافه می شود برطرف نمود البته مقدار درصد آهک و کربنات دو سود بستگی به مقدار سختی دارد .روش تعویض یونی یا زئولیت ها ترکیباتی هستند از ۲Sio2 , AL2O3 , Na2o این ترکیبات می توانند یون خود رابا یون های موجود درآب سخت ردوبدل نمایند یک نوع دیگر از همین زئولیت ها ،وزین ها هستند .در تاسیات حرارت مرکزی از رزین جهت حذف سختی آب استفاده می گردد وزین ها ترکیباتی آلی به صورت (R-Na) می باشد که وقتی در کنار آب سخت قرار می گیرد می تواند سختی آب را حذف نماید. اجیاء رزین : بعد از مدتی رزین ها یون های سدیمی خودراکه تمامی تعویض نموده اند .دیگر رزین قادر به جذب کلسید نمی باشد گویند رزین اشباع شده جهت احیاء و استفاده مجدد آن روی رزین های اشباع شده آب نمک با غلظت مناسب وارد می نمایند تعویض یونی صورت می گیرد ویونهای سدیم نمک جایشان رابا یونهای کلسیم و منیزیم رزین اشباع شده عوض می نمایند بدین صورت رزین دو مرتبه احیاء می گردد. شرایطی که موجب خوردگی لوله ها می شود سختی آب و اکسیژن موجود در هواست که می توان باافزایش دما در حذف اکسیژن کمک نمود . به طور کلی چنانچه بخواهید افزایش سرویس دهی و ایجاد حرارت و برودت در فصول مختلف سال در محیط مورد نظر را داشته باشیم احتیاج به سختی گیر داریم .