Natrijev hidroksid ili NaOH je ionski spoj koji pripada klasi spojeva koji se nazivaju baze. Poznat i kao lug, pronalazi široku paletu primjena u kemijskim laboratorijima, kemijskoj industriji i građevinarstvu, između ostalog. Sljedeća četiri učinka mogu se pojaviti kako se koncentracija natrijevog hidroksida u vodi povećava.
Kada se NaOH otopi u vodi, razdvaja se na dva iona: pozitivno nabijeni natrijev ion i negativno nabijeni hidroksidni ion (OH-). Povećani broj hidroksidnih iona u otopini povećava koncentraciju hidroksidnih iona u vodi.
Voda može proći reakciju koja se naziva autoprotoliza, pri čemu jedna molekula vode donira proton (a vodikov ion) u drugi, što rezultira stvaranjem hidroksidnog iona (OH-) i hidronijevog iona (H30 +). Ova se reakcija također može obrnuti, jer hidroksidni ioni prihvaćaju atom vodika iz hidronijevih iona da tvore molekulu vode. U čistoj vodi ova je dvosmjerna reakcija u ravnoteži tako da je koncentracija hidroksida i hidronijevih iona u vodi jednaka. Negativni log koncentracije vodikovih iona naziva se pH; čista voda ima pH 7. Hidroksidni ioni iz otopljenog natrijevog hidroksida narušavaju ovu ravnotežu; kako dodatni hidroksidi prihvaćaju protone iz hidronijevih iona, oni smanjuju koncentraciju vodikovih iona, povećavajući time pH. Dodavanjem više natrijevog hidroksida povećat će se pH vode ili će postati bazičniji.
Baza poput natrijevog hidroksida može reagirati s kiselinom kako bi je neutralizirala. U ovoj vrsti reakcije hidroksidni ion će prihvatiti proton iz kiseline da bi stvorio molekulu vode (H2O). Dodavanjem natrijevog hidroksida u otopinu kiseline može se neutralizirati dio kiseline u vodi.
Pufer je otopina koja pokazuje malu promjenu pH kada se doda kiselina ili baza. Koncentrirana otopina natrijevog hidroksida djeluje kao pufer (iako vrlo alkalni), jer dodavanje malih količina neće promijeniti pH značajno - kiselina će reagirati samo s natrijevim hidroksidom koji je već bio prisutan u vodi, a pH se neće značajno promijeniti jer je pH logaritamska ljestvica.