Natriumhydroksyd eller NaOH er en ionisk forbindelse som tilhører en klasse av forbindelser som kalles baser. Også kjent som lut, finner den et bredt spekter av bruksområder i kjemilaboratorier, kjemisk industri og konstruksjon, blant andre applikasjoner. Følgende fire effekter kan oppstå når konsentrasjonen av natriumhydroksid i vann øker.
Når NaOH oppløses i vann, dissosieres det i to ioner: et positivt ladet natriumion og et negativt ladet hydroksydion (OH-). Det økte antallet hydroksidioner i løsningen øker konsentrasjonen av hydroksidioner i vannet.
Vann kan gjennomgå en reaksjon kalt autoprotolyse, hvorved ett vannmolekyl donerer en proton (a hydrogenion) til en annen, noe som resulterer i dannelsen av et hydroksidion (OH-) og et hydroniumion (H3O +). Denne reaksjonen kan også reverseres, siden hydroksidioner aksepterer et hydrogenatom fra hydroniumioner for å danne et molekyl av vann. I rent vann er denne toveisreaksjonen i likevekt slik at konsentrasjonen av hydroksid og hydroniumioner i vannet er lik. Den negative loggen for hydrogenionkonsentrasjonen kalles pH; rent vann har en pH på 7. Hydroksydionene fra oppløst natriumhydroksid forstyrrer denne balansen; ettersom de ekstra hydroksidene aksepterer protoner fra hydroniumioner, reduserer de hydrogenionkonsentrasjonen, og øker derved pH. Tilsetning av mer natriumhydroksid vil øke pH i vannet eller gjøre det mer grunnleggende.
En base som natriumhydroksid kan reagere med en syre for å nøytralisere den. I denne type reaksjon vil hydroksydionen akseptere et proton fra syren for å danne et vannmolekyl (H2O). Tilsetning av natriumhydroksyd til en løsning av en syre kan nøytralisere noe av syren i vannet.
En buffer er en løsning som viser liten endring i pH når en syre eller base tilsettes. En konsentrert løsning av natriumhydroksid fungerer som en buffer (om enn en veldig alkalisk), siden tilsetning av små mengder ikke vil endre pH signifikant - syren reagerer bare med natriumhydroksydet som allerede var tilstede i vannet, og pH vil ikke endre seg betydelig siden pH er en logaritmisk skala.