Analiza twardej wody to test, który określa obecność i ilość określonych minerałów w próbce wody. Analiza jest pomocna przy określaniu opcji uzdatniania wody. Zmiękczacze wody to urządzenia, które usuwają z wody rozpuszczone minerały. Większość zmiękczaczy wody jest programowalna, z ustawieniami dopasowanymi do stopnia twardości wody. Analiza twardej wody dostarcza tych informacji.
Twarda woda zawiera znaczne ilości rozpuszczonego wapnia i magnezu. Gdy deszcz przenika przez ziemię do warstwy wodonośnej, woda rozpuszcza się i zbiera minerały. Wapień, powszechnie występujący pod ziemią, wypłukuje wapń i magnez do filtrującej wody. Powstała twarda woda nie jest szkodliwa z medycznego punktu widzenia, ale czyści mniej skutecznie, zakłócając właściwości powierzchniowo czynne mydła. Rozpuszczone minerały mogą również powodować odkładanie się kamienia, stwardniałe formacje wapnia, które mogą uszkadzać kanalizację i urządzenia.
Właściciele domów mogą przeprowadzać własne testy analizy twardej wody lub przesyłać próbki wody do laboratoriów w celu uzyskania bardziej szczegółowych informacji. Zestawy do testowania twardej wody wykorzystują roztwory do miareczkowania chemicznego lub paski papieru poddane obróbce chemicznej w obecności wapnia i magnezu. Test miareczkowania chemicznego polega na dodaniu niewielkiej ilości roztworu do próbki wody i obserwowaniu zmiany koloru. Test paska papierowego polega na zanurzeniu paska testowego w wodzie i obserwowaniu zmiany koloru na leczonym obszarze. W obu testach ilość rozpuszczonych minerałów określa się, dopasowując zmianę koloru do karty kolorów dostarczonej wraz z testem.
W analizie twardej wody stosuje się kilka różnych skal oceny. W zależności od obiektu przeprowadzającego test wody, twardość podaje się w częściach na milion (ppm), miligramach na litr (mg/l) lub ziarnach na galon (gpg) rozpuszczonego wapnia i magnezu. Umiarkowanie twarda woda to 60 do 120 ppm lub mg/l. Odpowiada to 3.5 do 7.0 gpg. Bardzo twarda woda ma wskaźnik twardości powyżej 10.5 gpg lub odpowiednik 180 ppm lub mg/l.
Jedną z metod uzdatniania twardej wody jest użycie zmiękczacza wody. To urządzenie wykorzystuje kulki żywicy do usuwania rozpuszczonych jonów mineralnych, dzięki czemu woda jest bardziej miękka. Zmiękczacz jest wypełniony roztworem solanki rozpuszczonego sodu. Sód lub sól wiąże się z ujemnie naładowanymi kulkami żywicy. Gdy twarda woda przechodzi przez kulki, rozpuszczone jony mineralne wypierają jony sodu, wiążąc się z kulkami żywicy i usuwając minerały z wody.