de opløselige ioniserede stoffer findes i vand som ioner, som er elektrisk ladede atomer eller molekyler. De positivt ladede ioner kaldes kationer, og de negativt ladede ioner kaldes anioner. Fordi vand er globalt neutralt elektrisk (ellers ville du få et elektrisk stød, når du lægger din hånd i vand), er antallet af positive ladninger identisk med antallet af negative ladninger. Ioner kan have en ladning eller mere, det mest almindelige interval er 1 til 3. Ioner kan kun være lavet af et atom eller flere atomer bundet permanent sammen, som molekyler.
eksempler:
en monovalent atomkation: natriumionen Na+
en divalent atomkation: calciumionen Ca++
en monovalent molekylær kation: ammoniumionen NH4+
en monovalent atomanion: chloridionen Cl—
en monovalent molekylær anion: nitrition NO3—
en divalent molekylær anion: carbonation CO3=
en divalent kompleks anion: kromation CrO4=
hårdhed
blandt de stoffer, der er opløst i vand, findes hårdhed meget almindeligt. Hårdhed er et populært ord, der hovedsageligt repræsenterer calcium og magnesium opløst i vandet; disse ioner kan udfældes under visse betingelser og danne den skala, som du måske har set i din kogepande, og som kan hindre rør og beskadigede vandkedler. “Blødgøring” af vand er udvekslingen af hårdhedskationerne (Ca++ og Mg++) til en anden kation, der ikke kan danne skala, fordi den er meget mere opløselig: natriumionen Na+.
for at blødgøre vand tager du en kationbytterharpiks, hvorpå den mobile ion inde i perlerne er natrium (Na+), og du fører det hårde vand gennem en søjle fyldt med natriumformharpiksen. Hårdhedsionerne Ca++ og Mg++ bevæger sig ind i harpiksperlerne, og hver af disse divalente kationer erstattes af to natriumioner, der kommer ud af harpiksen.