يتميّز الماء بمَيزة فريدة تتمثل في قدرته على العمل كمادة حمضية وحافظة في الوقت ذاته، وهي صفة تُعرَف باسم "الأمفيوتريك" (amphoteric). تتجلى هذه الجاذبية عبر عملية التأيين الذاتية، والتي يمكن وصفها بالعبارتين التفاعليتين التاليين: H₂O ↔ H₃Oᐆ + OH⁻ .

إن فهم تأثير درجات الحرارة المختلفة والضغط ووجود الشوارد الأخرى يشكل جانبًا أساسيًا لفهم سلوكيات المياه داخل مجموعة واسعة من السياقات الحيوية والصناعية. إن الثابت المرتبط بالتوازن هذا، المعروف بتعبيره الكيميائي كـ Kw ، يلعب دورًا حيويًّا فيما يخص توازن الأحماض والقواعد ضمن بيئة محيطية محددة.

وفي ظل الظروف القياسية لدرجة الحرارة والضغط -أي حين تصل درجة حرارتها إلى ٢٥ درجة مئوية- يبلغ تركيزات كلٍّ مما يلي: [H₃Oᐆ] =[OH⁻] ما مجموعه ١٠^(-١٤)мол لكل ليتر واحد. وتتجسد أهميته بشكل خاص عندما نتطرق لنظام بلازما الدم في الجسم الحي، إذ يعمل غشاء الخلية كنقطة تحكم دقيقة لرصد معدلات التشبع بالمعادن الضرورية للحفاظ على تشغيل الأعضاء بطاقة مثالية.

بالانتقال للمشهد التجريبي أكثر تحديدًا، دعونا نستعرض مثال توضيحي لحساب نشاط أيون الهيدرونيوم ([H₃Oᐆ]) باستخدام نموذج بسيط لمحلول يحتوي على نسبة عالية نسبيًا من الأملاح مقارنة بالنظام المرجعي للجزيئات المحايدة (ماء نقيه):

إذا افترضنا وجود خليط مائي تركيزه مولاري مقداره 0,001مول لكلiter , ثم باختصار العملية الرياضية وفق القانون [H₃Oᐆ]*[OH⁻]=Kw=(1x10)^(-14), نحصل هناعلى:[H₃Oᐆ]=(1x10)^(−11) mol per liter.

بهذه الطريقة، يستطيع العلم بيان الصلة الوثيقة بين خطوط البحث النظرية والتطبيق العملي للتجارب التحليلية المكملة للعلم الطبيعي بكل تفاصيل تعقيده وغناه المعرفي.