水垢的形成主要与水质硬度有关，具体过程如下：
硬水中的矿物质：
硬水中含有较高的钙（Ca²⁺）和镁（Mg²⁺）离子。
碳酸盐反应：
当这些离子遇到水中的碳酸氢根离子（HCO₃⁻）时，会发生化学反应，生成难溶的碳酸盐沉淀，如碳酸钙（CaCO₃）和碳酸镁（MgCO₃）：
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Ca²⁺ + 2HCO₃⁻ → CaCO₃ + H₂O + CO₂
Mg²⁺ + 2HCO₃⁻ → MgCO₃ + H₂O + CO₂
```
加热过程：
当水被加热至沸腾，一部分水蒸发，导致溶解的矿物质浓度增加，原本溶解的难溶盐类因过饱和而沉淀，形成水垢。
水垢积累：
随着水垢在加热表面（如水壶、锅炉等）的积累，会降低热交换效率，甚至导致设备损坏。
水垢的主要成分是碳酸钙等难溶矿物质，其形成与水的煮沸过程密切相关。在硬水中煮沸水时，水中的矿物质浓度增加，导致难溶的碳酸盐沉淀，形成水垢。
水垢的形成不仅影响热交换效率，还可能导致设备损坏和安全隐患，因此需要定期清洗和预防措施。