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水酸化ナトリウムまたはNaOHは、塩基と呼ばれる化合物のクラスに属するイオン化合物です。灰汁としても知られ、化学実験室、化学産業、建設など、さまざまな用途に幅広く使用されています。水中の水酸化ナトリウムの濃度が増加すると、次の4つの効果が発生します。
水酸化物イオン
NaOHが水に溶解すると、正に帯電したナトリウムイオンと負に帯電した水酸化物イオン（OH-）の2つのイオンに解離します。溶液中の水酸化物イオンの数が増加すると、水中の水酸化物イオンの濃度が増加します。
pH
水はオートプロトリシスと呼ばれる反応を起こすことができます。これにより、1つの水分子がプロトン（水素イオン）を別の分子に与え、水酸化物イオン（OH-）とヒドロニウムイオン（H3O +）が形成されます。水酸化物イオンはヒドロニウムイオンから水素原子を受け取り、水の分子を形成するため、この反応も逆にすることができます。純水中では、この双方向の反応は平衡状態にあるため、水中の水酸化物イオンとヒドロニウムイオンの濃度は等しくなります。水素イオン濃度の負の対数はpHと呼ばれます。純水のpHは7です。溶解した水酸化ナトリウムからの水酸化物イオンがこのバランスを乱します。追加の水酸化物がヒドロニウムイオンからプロトンを受け取ると、水素イオン濃度が低下し、それによってpHが上昇します。水酸化ナトリウムを追加すると、水のpHが上がるか、より塩基性になります。
中和
水酸化ナトリウムのような塩基は、酸と反応して中和できます。このタイプの反応では、水酸化物イオンは酸からプロトンを受け取り、水分子（H2O）を形成します。水酸化ナトリウムを酸の溶液に加えると、水中の酸の一部が中和されます。
バッファリング
緩衝液は、酸または塩基を加えたときにpHの変化がほとんどない溶液です。水酸化ナトリウムの濃厚溶液は、緩衝剤として機能します（非常にアルカリ性ではありますが）少量を添加してもpHは大幅に変化しないため、酸は水中にすでに存在する水酸化ナトリウムとのみ反応し、pH pHは対数スケールであるため、大きくは変化しません。