之所以水壶底部只有一半有水垢，是因为另一半下方的发热丝产生的热量不足以引发强烈的沉淀反应。发热管集中在一侧，导致该侧水温迅速升高，矿物质大量析出；而另一侧由于缺乏足够的热源，水温提升有限，矿物质的析出量极少，所以看起来就像没长水垢一样。
为什么水壶底部只有一半边有水垢
水垢分布不均的根本原因在于水壶内部发热管的构造。大多数水壶的加热元件并非环绕底部一整圈，而是设计成半圈的形状。这意味着只有发热管覆盖的区域能够产生足够的热量，从而彻底加热水体并促使矿物质沉淀。另一半没有发热管的区域，温度相对较低，因此不容易形成大量水垢。
水垢的本质是水中的钙、镁等矿物质在加热过程中发生化学反应的结果。这些碳酸氢盐在常温下溶解于水，但当水被煮沸时，它们会转化为碳酸钙和碳酸镁等不溶于水的固体沉淀。这些沉淀物逐渐附着在水壶内壁，时间一长就形成了我们看到的白色水垢。
这主要跟水壶内部发热管的设计结构有关。市面上常见的水壶，其发热管通常只安装在底部的一半区域。当你看到有水垢的那一边时，其实那正下方就是陶瓷包裹着的电炉丝，因为通电后温度很高，所以矿物质容易在这里析出形成水垢。
另一半没有水垢的原因也很简单，就是因为那边的发热源强度不足。由于发热管是半圈式的，没有安装电炉丝的那一半底部，其温度远远低于有水垢的一侧。温度不够高，水中的矿物质就不容易发生剧烈的沉淀反应，所以那块地方看起来就干净多了。
至于水垢的形成原理，是因为我们饮用的自来水中往往含有钙、镁等矿物质盐类，特别是碳酸氢盐。这些物质在常温下是溶解在水里的，看不出来。但一旦经过高温加热，它们的化学性质就会发生改变，分解并转化为碳酸钙、碳酸镁这些难溶于水的固体物质。
随着水温升高，这些分解出来的碳酸钙和碳酸镁会逐渐沉淀，紧紧地附着在水壶的内壁上。时间一长，日积月累，这些沉淀物就越积越厚，最终就变成了我们肉眼可见的、刮都刮不掉的水垢。所以，水垢本质上是矿物质在高温下“变”出来的固体沉淀。