Hörku vatns er í meginatriðum mælikvarði á styrk tvígildra katjóna (aðallega Ca²⁺ og Mg²⁺, og þar með talið lítið magn af Sr²⁺, Ba²⁺ og Fe²⁺).
Í vatnsefnafræði og verkfræðilegri meðferð er hörku flokkuð í tímabundna hörku og varanlega hörku. Tímabundin hörku er styrkur kalsíum- og magnesíumjóna sem eru bundnar bíkarbónötum (HCO₃⁻) og karbónötum (CO₃²⁻) í vatni. Þar sem pH náttúrulegs vatns er venjulega undir 8,3 er það aðallega til í formi bíkarbónata (Ca(HCO₃)₂, Mg(HCO₃)₂).
Þegar vatn er hitað upp í yfir 60-70 gráður, eiga sér stað varma niðurbrotsviðbrögð, sem fellur út karbónöt:
Ca(HCO₃)₂ → Δ → CaCO₃↓ + CO₂↑ + H₂O
Mg(HCO₃)₂ → Δ → MgCO₃ + CO₂↑ + H₂O (milliafurð, vatnsrofið frekar í Mg(OH)₂)
Fræðilegt hámarksgildi þess takmarkast af heildar basagildi vatnsins (aðallega HCO₃⁻). Þegar heildar hörku > heildar basastig, karbónat hörku=heildar basa. Þetta er kjarninn í útreikningum á vatnsjafnvægi.
Varanleg hörku er salt sem myndast við blöndu af kalsíum, magnesíum og sterkum sýru anjónum eins og súlfati (SO₄²⁻), klóríði (Cl⁻) og nítrati (NO₃⁻) (td CaSO₄, MgCl₂).
Þessi sölt hafa mikla leysni (td CaSO4 leysni er um það bil 2,1 g/L við 25 gráður), og mynda ekki karbónatútfellingar eftir suðu, þess vegna er hugtakið „varanlegt“. Hins vegar, við háan hita og þrýsting (eins og í kötlum), snýst leysni þeirra við (lækkar með hækkandi hitastigi), sem myndar harða, þétta kalsíumsúlfatskala, sem er skaðlegri.
Á alþjóðavísu er mg/L CaCO₃ (reiknað sem kalsíumkarbónat) notað sem staðlað eining til að auðvelda útreikning og samanburð.
*Leiðbeiningar WHO um drykkjarvatnsgæði- setja ekki lögboðin hörkumörk, en gefa til kynna að kjörsviðið geti verið 60-120 mg/L og leggur áherslu á tæringarhættu af of lítilli hörku (<30 mg/L).
*Staðlar fyrir drykkjarvatnsgæði* Kína kveða á um hörkumörk upp á 450 mg/L (byggt á skynjunarsjónarmiðum og vatni-með búnaði).
Flest vatnsfyrirtæki í Bandaríkjunum mæla með hörku undir 150-200 mg/L.
Kalsíum hörku vs magnesíum hörku
1 mmól/L af Ca²⁺ stuðlar að 100 mg/L sem CaCO₃, en 1 mmól/L af Mg²⁺ stuðlar að 122 mg/L sem CaCO₃. Þetta þýðir að við sama massastyrk stuðla magnesíumjónir til meiri mólhörku.
Kalsíumkarbónat (CaCO₃) hreiður er þéttur og harður, venjulega að finna í heitavatnsrörum. Magnesíumhýdroxíð (Mg(OH)₂) eða magnesíumsílíkathúð er lausari og sleipari, en stöðugri við háan hita.
Magnesium is an essential element for the human body. Studies have shown a negative correlation between magnesium content in drinking water and cardiovascular disease mortality. The World Health Organization recommends that the magnesium content in drinking water should be >10 mg/L (u.þ.b. 41,5 mg/L sem CaCO₃ magnesíum hörku).
Rannsóknir benda til þess að vatn með massahlutfall nálægt 2:1 (Ca:Mg) gæti verið gagnlegra fyrir steinefnaefnaskipti manna og er nær hlutfallinu af náttúrulegu hágæða sódavatni.
