Обычно растворы приготовляются с массовой, молярной и эквивалентной концентрациями. В первом случае концентрация их характеризуется числом граммов растворенного вещества в определенной массе или объеме раствора или растворителя (обычно 1000 г, 1000 см³, 100 см³ н 1,0 дм³), во втором и третьем случаях - числом молей или эквивалентов растворенного вещества в определенной массе или объеме раствора или растворителя (обычно в 1000г и 1 дм³). При смешении жидкостей концентрацию часто выражают в объемных процентах (% по объему), т. е. числом объемов данной жидкости, содержащихся в 100 объемах раствора. Для газов растворимость выражается чаще в объемах на один объем воды. Вода как полярный растворитель является не просто инертной средой, в которой могут быть растворены различные вещества, но и матрицей, накладывающей значительный отпечаток своих свойств на физико-химические свойства образующейся гомогенной системы. Некоторые авторы, основываясь на двухструктурной модели жидкой воды, отмечают, что при растворении неполярных газов только атомы гелия и молекулы водорода могут свободно, без разрушения водородных связей, помещаться в полости льдоподобной структуры воды. Внедрение больших по размеру молекул обусловливает деформацию или разрушение каркаса надмолекулярных образований. Предполагается, что растворение аргона, азота и кислорода сопровождается внедрением их атомов или молекул в частично деформированные за счет изогнутых водородных связей полости, что приводит к увеличению количества связанных молекул воды и искажению ее льдоподобного каркаса. При дальнейшем увеличении размеров молекул растворяемых в воде инертных или неполярных газов вокруг них образуются структуры типа додекаэдров и первоначальная структура растворителя изменяется. Особого типа взаимодействия наблюдаются при появлении в таком структурированном растворителе, как вода, соединений, диссоциирующих на ионы, когда сочетаются чисто физические явления, обусловленные присутствующими в стехиометрических соотношениях положительными и отрицательно заряженными частицами, с явлениями нарушения структурных элементов среды, характеризуемых общим термином "гидратация ионов". Физико-химические свойства таких систем и соответствующих им по составу природных вод будут различны в зависимости от наличия в них однозарядных (Nа⁺ и К⁺) или двухзарядных (Са²⁺ и Мg²⁺) катионов, а также одноатомных (Сl^-) или многоатомных (НСО₃^- и SO₄^2-) анионов. Важность высказанного положения становится ясной, если напомнить, что при исследованиях химических процессов водоподготовки еще недостаточно внимания уделяется изучению влияния ионных примесей воды на кинетику этих процессов. Это затрудняет статистическую обработку накопленных обширных материалов по эксплуатации станций подготовки воды с различной минерализацией. При растворении электролитов в воде. наблюдается явление электрострикции - кулоновские поля образующихся в растворе ионов взаимодействуют с диполями молекул воды достаточно сильно, вследствие чего вблизи ионов происходит сжатие растворителя, это подтверждается измерениями скорости ультразвука в таких водных системах. Структура воды при этом заметно искажается находящимися в ней ионами: ионы небольшого размера помещаются в пустотах надмолекулярных образований, ионы средних размеров (например, одновалентные ионы щелочных металлов и ионы двухвалентного бериллия) имеют координационное число, равное четырем, и, очевидно, замещают молекулы воды в структурных узлах. Гидратированные ионы двухвалентных кальция и магния и трехвалентного алюминия могут быть представлены в виде октаэдров, в центре которых находятся ионы этих металлов, электростатически связанные с шестью молекулами воды, расположенными в их вершинах. Эти шесть молекул воды и составляют первую координационную сферу гидратированных многозарядных катионов. Отмеченное ион-дипольное взаимодействие наиболее характерно для гидратации катионов, при гидратации анионов со значительным зарядом или малым радиусом типично присоединение молекул воды за счет водородных связей.