硅酸钠和偏硅酸钠有什么区别

1. 化学组成
- 硅酸钠：化学式为$Na_{2}SiO_{3}$，可以看作是由2个钠离子（$Na^{+}$）和1个硅酸根离子（$SiO_{3}^{2 -}$）组成。实际上它的成分较复杂，其水溶液因水解而呈碱性，含有多种不同聚合度的硅酸根离子，如$SiO_{3}^{2 -}$、$Si_{2}O_{5}^{2 -}$等多种形式同时存在。
- 偏硅酸钠：化学式是$Na_{2}SiO_{3}\cdot nH_{2}O$（常见$n = 5$或$n = 9$），从结构上看，它是由2个钠离子和1个偏硅酸根离子（$SiO_{3}^{2 -}$）组成，并且含有一定数量的结晶水。偏硅酸根离子是由一个硅原子和三个氧原子通过共价键结合形成的离子团。

 2. 物理性质
-硅酸钠
    - 状态：工业硅酸钠通常是无色、略带颜色的透明或半透明粘稠液体。这是因为硅酸钠在水中会形成硅酸胶体，胶体粒子的存在使得溶液具有粘稠性。
    - 溶解性：能溶于水，并且溶解过程会放热。其水溶液呈碱性，pH值一般在11 - 13之间，碱性较强是由于硅酸根离子的水解产生氢氧根离子（$SiO_{3}^{2 -}+H_{2}O\rightleftharpoons HSiO_{3}^{-}+OH^{-}$）。
    - 密度和熔点：密度比水大，熔点较高。不同模数（模数是指硅酸钠中二氧化硅与氧化钠的摩尔比）的硅酸钠，其物理性质如密度、熔点等也有所差异。
- 偏硅酸钠
    - 状态：一般是白色结晶粉末或块状固体。这是因为结晶水的存在使其形成规则的晶体结构。
    - 溶解性：易溶于水，在水中溶解时也会呈现碱性，但相比之下，相同物质的量浓度的偏硅酸钠溶液碱性稍弱于硅酸钠溶液。
    - 吸湿性：具有一定的吸湿性，在空气中容易吸收水分而潮解。所以在储存时需要注意密封保存，防止其因吸水而变质。

3. 化学性质
- 硅酸钠
    - 与酸反应：能与酸发生反应，例如与盐酸反应会生成硅酸胶体和氯化钠。化学方程式为$Na_{2}SiO_{3}+2HCl + H_{2}O=H_{4}SiO_{4}\downarrow+2NaCl$，硅酸（$H_{4}SiO_{4}$）在一定条件下会脱水形成硅胶（$mSiO_{2}\cdot nH_{2}O$）。
    - 水解反应：硅酸根离子在水溶液中会发生水解反应，并且水解程度较大，这是其溶液呈碱性的原因。随着时间推移，水解产生的硅酸会逐渐聚合形成胶体，使溶液的粘度增加。
    - 与盐反应：可以和一些金属盐溶液发生反应，如和氯化钙溶液反应会生成硅酸钙沉淀和氯化钠，化学方程式为$Na_{2}SiO_{3}+CaCl_{2}=CaSiO_{3}\downarrow + 2NaCl$。
- 偏硅酸钠
    - 与酸反应：同样能与酸反应，生成硅酸和钠盐。例如和硫酸反应的化学方程式为$Na_{2}SiO_{3}+H_{2}SO_{4}=H_{2}SiO_{3}\downarrow+Na_{2}SO_{4}$。
    - 脱水反应：加热时，偏硅酸钠中的结晶水会逐渐失去。在较高温度下，它可以发生脱水反应，生成无水偏硅酸钠或者进一步聚合生成其他硅酸钠的变体。

4. 用途
-硅酸钠
    - 工业用途：广泛用于制造硅胶、白炭黑、沸石分子筛、硅溶胶等化工产品。在铸造工业中，用作粘结剂来粘结型砂；在纺织工业中，用于助染、漂白和浆纱等；在建筑行业，用于制造快干水泥、耐酸水泥防水油、土壤固化剂等。
    - 日常生活用途：作为洗涤剂中的助洗剂，可以增强洗涤效果，因为它能和水中的钙、镁离子结合，防止形成水垢，并且有一定的乳化油污的能力。
- 偏硅酸钠
    - 工业用途：主要用于洗涤剂工业，是一种性能优良的助洗剂。它能够提供较好的碱性缓冲作用，同时可以防止污垢再沉积，提高洗涤剂的去污能力。在陶瓷工业中，用于制造陶瓷坯体的减水剂，可以改善泥浆的流动性，提高陶瓷制品的质量。
    - 其他用途：在电镀行业可以作为缓冲剂，在食品行业可以作为防腐剂和保鲜剂的成分之一（在符合食品添加剂使用标准的情况下）。