水垢，也被称为水垢沉积或水垢沉淀，主要是由水中的矿物质在加热或蒸发过程中形成的。具体来说，水垢的形成过程涉及以下几个关键步骤：
矿物质溶解：自然界中的水，尤其是硬水，含有较高浓度的钙、镁等矿物质离子。这些矿物质溶解在水中，使得水具有导电性并含有溶解的钙、镁盐。
加热过程：当硬水被加热时，如在水壶、热水器或锅炉中，溶解的矿物质离子会发生化学变化。温度的升高促使碳酸氢盐分解，形成碳酸盐沉淀。例如，碳酸氢钙（Ca(HCO₃)₂）在加热时会分解成碳酸钙（CaCO₃）和水（H₂O）。
沉淀形成：碳酸钙是一种不溶于水的物质，因此在加热过程中会形成固体沉淀。这些沉淀物会逐渐聚集并在容器内壁形成一层白色的、硬质的垢层。
垢层增长：随着时间的推移，更多的矿物质沉积在已有的垢层上，使垢层越来越厚。这不仅影响热效率，还可能导致设备损坏或故障。
水垢的形成不仅限于家庭用水设备，还可能影响工业设备，如冷却塔、热交换器等。为了减少水垢的形成，可以使用软水器、添加水垢抑制剂，或定期清理受影响的设备。此外，选择使用蒸馏水或反渗透水也可以减少矿物质含量，从而降低水垢的形成。
水垢的形成是一个典型的化学和物理过程，涉及矿物质溶解、化学反应和沉淀过程。了解这些过程有助于采取适当的措施来预防和处理水垢问题。