Hardt vann er vann som inneholder kalsium- og magnesiumioner med konsentrasjon over en viss grense. For kalsiumioner (Ca2+) er grensen 70 milligram per liter (mg/L). Vann som inneholder lite av disse mineralene kalles bløtt vann.
Hardt vann danner belegg av kalkstein, CaCO3(s), i kaffetraktere, vaskemaskiner, dampstrykejern, varmtvannsbeholdere og lignende. Dessuten reagerer kalsiumioner med såpe og andre vaskemidler slik at de virker dårligere. Såpe skummer ikke i hardt vann.
Hardhet av vann oppgis vanligvis som mg kalsiumoksid (CaO) per liter vann. En vanlig enhet er 1 tysk hardhet (°d) = 10 mg CaO/L. Vann med opp til 8 °d er bløtt, 8–30 er hardt og vann med over 30 °d er meget hardt. Hardheten bestemmes ved titrering med kompleksdannende forbindelser, for eksempel etylendiamintetraeddiksyre (se artikkelen om kelater).
Bløtgjøring av hardt vann
Å fjerne hardheten kalles å bløtgjøre vannet.
Hardhet som skyldes kalsiumhydrogenkarbonat, Ca(HCO3)2, kan fjernes ved utfelling av karbonat ved koking, som illustrert med følgende reaksjonsligning:
Ca2+(aq) + 2HCO3–(aq) → CaCO3(s)+ H2O(l) + CO2(g)
eller ved tilsetting av kalkvann:
2Ca2+(aq) + 2HCO3-(aq) + 2OH–(aq) → 2CaCO3(s) + 2H2O(l)
Den permanente hardheten opptrer når kalsium og magnesium er knyttet til andre anioner enn hydrogenkarbonat, ofte sulfat. Utfelling av kalsiumkomponenten kan gjøres ved tilsetting av natriumkarbonat (soda) :
Ca2+(aq) + Na2CO3(s) → CaCO3(s) + 2Na+(aq)
En kombinasjon av kalkvann og sodaløsning kan derfor brukes til å bløtgjøre hardt vann.
Ved å la vannet passere gjennom en ionebytter vil både anioner og kationer i vannet skiftes ut. Noen oppvaskmaskiner og vaskemaskiner for bruk i strøk hvor vannet er hardt har innebygget ionebytter. Ionebytteren må først «lades» med natriumioner ved tilsetting av natriumklorid.
Vann kan også bløtgjøres ved destillasjon. Dette er særlig aktuelt ved bløtgjøring av meget hardt vann, og når det stilles spesielt store krav til vannets renhet.
Av andre metoder kan nevnes tilsetning av polyfosfater og organisk substituert fosforsyrling. Disse stoffene binder kalsium- og magnesiumionene i form av stabile, løselige kompleksforbindelser og gjør på den måten at ionene ikke er reaktive komponenter i løsningen.