主要包括: PH，TDS，總硬度和鐵含量及類型
•PH值(Potential of Hydrogen)
PH是氫離子濃度的負對數，表示溶液是酸性還是堿性。PH以0到14的尺標度量，以7.0為中點或中和點。
PH值尺標
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
酸性 中性 堿性
觀察上面坐標，我們可得出結論:6.0比中性僅“酸性略強”，但考慮到上面的科學定義，PH每下降一個整數，溶液的酸度增加10倍。因此PH4.0的酸性是PH7.0的1000倍;反之，PH10.0的堿性是PH7.0的1000倍。
• 總溶解固體(TDS --TOTAL DISSOLVED SOLIDS)
溶解于水中的所有礦物質總體稱作總溶解固體(TDS)。TDS可通過加各種陽離子或各種陰離子求得(陽離子和陰離子配對數)。
例如:
鈣=21GPG(359.1mg/l) 氯=16GPG(237.6mg/l)
鎂=9GPG(153.9mg/l) 硫酸根=4GPG(68.4mg/l)
鈉=13GPG(222.3mg/l) 碳酸根=23GPG(393.3mg/l)
總陽離子=43GPG(735.3mg/l) 總陰離子=43GPG(735.3mg/l)
總溶解固體(TDS)=43GPG(735.3mg/l)
注意：TDS，總陽離子數和總陰離子數必須相等。
溶解固體總量的90%以上是以下六種礦物質：
陽離子：Ca2+，Mg2+，Na+ 陰離子：Cl-，SO42-，CO3-
注：Ca2+和Mg2+是兩種硬性礦物質的主要離子。 GPG---格令/ 加侖
鐵約占地殼的5%，也是最常見的水問題之一。
當鐵暴露于空氣、氯氣中或受熱時，從相對無害的二價狀態轉變到令人討厭的三價狀態：FeO+2H2CO3→Fe(HCO3)2+H2O
4Fe(HCO3)2+O2+2H2O → 4Fe(OH)3+8CO2
當鐵與某些嗜鐵細菌一起存在時，問題變得更為嚴重，細菌消耗鐵以維持生命，最終死亡，留下淤渣可堵塞水管和閥門。
三種主要嗜鐵細菌：Gallionella (蓋氏鐵柄桿菌屬)
Crenothrix (鐵細菌屬)
Leptothrix (汗毛菌屬)
錳是一種稀有的金屬，它的化學、物理性能均與鐵非常相似。錳通過與鐵類似的反應進入水中，并以類似的方式被氧化：
MnO + 2H2CO3 →Mn(HCO3)2 + H2O
Mn2++O2 + 2H2O →2MnO2 + 4H+
二氧化錳(MnO2)在低達0.05 PPM(0.05mg/L)的水平上就會引起黑色污污。情況既然如此，可以想象2PPM(2mg/L)的濃度將會怎樣。
1) 水在大氣中凝聚， 溶解空氣中的二氧化碳， 形成弱酸
H2O+CO2 →H2CO3
2)該酸隨雨落地，流過土壤到達巖床，溶解石灰、中和，同時變硬
H2CO3+CaCO3→Ca(HCO3)2 H2+MgCO3→Mg(HCO3)2
3) 鈣，鎂形成硬性水垢
CaCl2 氯化鈣
MgCl2 氯化鎂
CaSO4 硫酸鈣
MgSO4 硫酸鎂
4) 硬性物質引起的問題是多重的， 最常見的是硬垢，反應水“硬化”現象的方程式如下：
Ca(HCO3)2→加熱→CaCO3+H2O+CO2
水的堿度是指水中能夠接受[H+]離子與強酸進行中和反應的物質含量。堿度是表示水中CO32-，HCO3-，OH-及其它一些弱酸鹽類的總和。
在水中碳酸氫鹽與氫氧化物不能同時存在：
HCO3-+OH-=CO32-+H2O
因此，水中的堿度以五種形式存在:
1)HCO3- 2)CO32-
3)OH- 4)HCO3-+CO32- 5)CO32-+OH-
堿度對鍋爐運行影響
堿度對鍋爐的腐蝕，主要是苛性脆化腐蝕，是由水中NaOH造成。苛性脆化腐蝕會使金屬晶粒間發生裂紋。其后果輕者使鍋爐不能使用，重者發生鍋爐爆炸，造成嚴重后果。
NaHCO3 → NaOH + CO2
Na2CO3 + H2O → 2NaOH + CO2
定義：一定重量的物質，在數值上等于他的分子量，單位用克表示.這個量就稱為一個克分子。如水的分子量為18，而18克水就是1克分子水。
１克分子的水含有的分子數為：6.02X1023
國際上規定：物質體系所包含的結構粒子(如原子、分子、離子、電子、光子等)數目與12克碳(C12)中的原子數目相等，則這體系的量為摩爾，符號mol。
定義：當量表示元素相互化合時它們之間的重量關系。各種元素相互化合時，其重量比等于他們的當量比。
元素的當量＝原子量/化合價
化合物的當量＝化合物的分子量/正(或負)價總數
如: 鈣的當量=原子量/化合價
=40.078/2=20.039
定義：一定量的物質在數值上等于它的當量，單位以克表示， 這個量就稱為該物質的1 個克當 量。
如：鈣的當量為20.039， 而20.039克的鈣就等于1克當量
1升水中含有的鈣、鎂離子的總毫克分子數(mmol/L)。
1升水中含有的鈣、鎂離子的總毫克當量數(meq/L)。
1升水中含有的1/2鈣、1/2鎂離子的總毫克分子數。
即：以氫離子為基本單位的物質的量濃度(氫摩爾濃度)
(在數值上½鈣、½鎂離子的總毫克分子數等于鈣、鎂離子的總毫克當量數)
以CaCO3摩爾質量來表示的1升水中含有鈣、鎂離子的摩爾總數。表示方法為ppm(以CaCO3計)
如: CaCO3的分子量為100其可接受或提供1mol[H+]的 摩爾質量為50。硬度為2[H+]mmol/L濃度，可表示為2×50=100ppm(以CaCO3計)
例：水質分析結果為Ca2+=42.4mg/L，Mg2+=25.5mg/L
用上面４種方試表示其硬度
(1)42.4/40.07+25.5/24.3=1.058+1.049=2.107mmol/L
(2)42.4/20.03+25.5/12.15=4.22meq/L
(3)4.22mmol/L(½Ca2+ ½Mg2+)
(4)4.22×50=211ppm(以CaCO3計)
1升水中含有的鈣、鎂離子總量等于17.1ppm(以CaCO3計）定義為一個格令/加侖(gr/gallon)。
