物理阻垢

因为水溶液所含的离子的电负性比工具核心部件的电负性大，所以催化合金的电子进入到水溶液中。或者以电动势序的观点，工具核心部件含有的元素的氧化电势比水溶液中的离子的氧化电势大。当水流过工具时，一些电子进入水溶液中，在许多电子的剧烈旋转运动过程中，取代了一些已经被捕获的离子，诸如 CO 3 2- 、HCO 3 - 、SO 4 2- 和 OCl - 等。这些取代的电子变成了溶液中的“自由电子”，并且这些“自由电子”能被电负性小的离子或胶体，例如 Ca 2+ 、Mg 2+ 、SiO 2 、Al 2 O 3 和 Fe 2 O 3 等捕获。这使得 Ca 2+ 、Mg 2+ 脱离 CO 3 2- 、SO 4 2- 和 HCO 3 - ，形成原子结构（Ca 0 、Mg 0 ），其结果是，当它们处于水溶液中时，它们的离子键断裂；或者当它们处于沉淀的固体即垢的状态时，它们的晶格键断裂。当热水器和锅炉中的水受到加热时，或者水的碱度达到 pH8.4 以上的情况下，水中电子数量的增加也阻止碳酸氢根离子分解为 H + 和 CO 3 2- 。胶体物质，例如硅石、氧化铝以及锈颗粒，通过获得或重新获得负电荷而保持悬浮在溶液中，不吸附到钙离子、镁离子和铁离子上；获得负电荷也引起这些胶体物质受到存在于流动水中的或者早已吸附到胶体物质上的这些离子的排斥。这种排斥分离抑制了这三种离子的硬度效应；水中的硬度总是由于 Ca 2+ 、Mg 2+ 、Fe 2+ 这些离子的存在而造成的。作为粘结剂而吸附于垢晶格上的硅石、氧化铝，也能从已生成的垢晶格上脱离。这样，由于Ca 0 和 Mg 0 元素以及带负电荷的 SiO 2 （-）和 Al 2 O 3 （-）的脱离，垢晶格便逐渐遭到破坏和消除。