標準水素電極の使用

標準水素電極（SHE）は、酸化還元反応を理解するために化学者が用いる電極電位スケールの基準点（ゼロ点）です。水素ガスを白金電極が入ったガラスセルに導入し、1 mol·dm⁻³ の希酸（H⁺）溶液中で反応させます。セルは標準状態（温度298 K、圧力1 atm）で保持されます。

標準

IUPAC（国際純正・応用化学連合）は、標準水素電極を「普遍的参照電極」と位置付け、すべての温度において標準条件下で電位0 V と定義しています。測定対象の電極と標準水素電極をそれぞれ右・左電極として接続し、導線と電位差計（ボルトメーター）で電位差を測ります。2つの電極間は塩橋で回路を完成させます。

テスト材料の電極電位の検出

標準水素電極は電位0 V とみなすため、テスト材料の標準電極電位は測定した全電池電位と同じになります。電位が負の場合、その電極は水素より電子を失いやすく、正の場合は水素より電子を受け取りやすいことを示します。実務では水素電極の取り扱いが難しいため、あまり使用されません。

電位系列

各材料の標準電極電位を比較し、最も負から最も正へと並べたものが電位系列です。負側に位置する物質は還元剤として優れ、正側は酸化剤として優れます。2つの物質の電位差が0.3 V 以上であれば、通常条件下で酸化還元反応が自発的に起こります。電位が低い方が酸化（電子放出）し、電位が高い方が還元（電子取得）します。