Natrijev hidroksid ali NaOH je ionska spojina, ki spada v skupino spojin, imenovanih baze. Znan tudi kot lug, med drugim najdemo najrazličnejše namene v kemijskih laboratorijih, kemični industriji in gradbeništvu. Naslednji štirje učinki se lahko pojavijo, ko se koncentracija natrijevega hidroksida v vodi poveča.
Ko se NaOH raztopi v vodi, se loči na dva iona: pozitivno nabit natrijev ion in negativno nabit hidroksidni ion (OH-). Povečano število hidroksidnih ionov v raztopini poveča koncentracijo hidroksidnih ionov v vodi.
Voda lahko doživi reakcijo, imenovano avtoprotoliza, pri kateri ena molekula vode odda proton (a vodikov ion) na drugega, kar ima za posledico tvorbo hidroksidnega iona (OH-) in hidronijevega iona (H3O +). Ta reakcija je lahko tudi obratna, saj hidroksidni ioni sprejmejo vodikov atom iz hidronijevih ionov in tvorijo molekulo vode. V čisti vodi je ta dvosmerna reakcija v ravnovesju, tako da je koncentracija hidroksidnih in hidronijevih ionov v vodi enaka. Negativni log koncentracije vodikovih ionov se imenuje pH; čista voda ima pH 7. Hidroksidni ioni iz raztopljenega natrijevega hidroksida motijo to ravnovesje; ker dodatni hidroksidi sprejemajo protone iz hidronijevih ionov, zmanjšajo koncentracijo vodikovih ionov in s tem povečajo pH. Če dodate več natrijevega hidroksida, se pH vode poveča ali postane bolj bazična.
Osnova, kot je natrijev hidroksid, lahko reagira s kislino in jo nevtralizira. Pri tej vrsti reakcije bo hidroksidni ion sprejel proton iz kisline, da bo tvoril molekulo vode (H2O). Dodajanje natrijevega hidroksida raztopini kisline lahko nevtralizira del kisline v vodi.
Pufer je raztopina, ki po dodajanju kisline ali baze malo spremeni pH. Koncentrirana raztopina natrijevega hidroksida deluje kot pufer (čeprav zelo alkalen), saj dodajanje majhnih količin ne bo spremenilo pH bistveno - kislina bo reagirala le z natrijevim hidroksidom, ki je že bil v vodi, in pH se ne bo bistveno spremenil, saj je pH logaritemska lestvica.