服装染化是十分复杂的化学反应过程，并非像墨水粘到服装上的简单变色，是在一系列条件的相互影响作用下，染料分子和纤维分子之间发生的离子和分子的相对动态的重组变化过程，反应空间是在溶液中进行，反应形式以络合反应平衡的基本因素，并依相关的平衡理论为基础，对反应空间状态和结果进行定量条人年及回避逆反应所引起的误差。诚然，必须掌握其反应过程中所涉及到的离解平衡、热力平衡、介电、水的离子积、平衡体的分配、质子自递平衡、络合反应速度、配体的杂化与共轭和当杰在水中的质子化常数，并借以亲合力、色散力、诱导力和偶极力来完成其反应过程。

一、服装染化过程中的络合反应
服装染化反应的核心是络合反应，而络合物其结构的共同特征是都具有中心体，在中心体周围排列着数目不等配体。中心体所键合的配位原子数目即为配位数。络合物可以是中性分子，可以是络合阳离子，例，等或者络阴离子。络合物均具一定的立体结构。
根据构成络合物中心体的价态，配体的给电子特性和结构，可分为经典络合物、兀酸络合物、有机金属络合物和簇状络合物。由正常价态的具有空价电子轨道的原子或离子与具有明显的非键电子对配体通过配位健所形成的一类络合物，又可依中心原子的数目之不同，分为单核和多核络合物。在多核络合物中，中心原子相同，即为同多核络合物；中心原子不同者为杂多核络物。络合物分子中的配位可以完全相同，也可以不相同，完全相同是配体络合物，不相同是混合配体络合物。配位体中含有配位原子个数为齿数，单齿配体，（吡啶）及CN等只有一个配位原子；二齿配体（乙=胺），（联吡啶）等两个配位原子；二齿以上的配位即为多齿配位。多齿配位与一个金属离子形成的一类具有环状结构的络合物，金属的乙二胺四乙酸络合物，多齿配体亦即螯合剂。
在服装染化的研究中，无论是定性分析，还是定量分析，都必然同溶液接触，而其水溶液中，所有的金属离子均是以水合离子的形式存在，例，同时亦匀可通过氨基多羧酸类一螯合剂（EDTA）及类似物能与多种金属离子形成稳定的螯合物这一特性而测定金属离子含量；多齿大环配体如卟啉等，由于其金属络合物很稳定，且对可见光有很大的摩尔吸收系数，因此，是用分光度法分析痕量金属离了的优良试剂，许多优良的离子选择电极是应用冠醚与金属离子的选配位而制成的‘络合掩蔽可以大大提高分析金属离子在服装染化过程中的灵敏度；在金属离子的萃取分离及萃取分光光度分析中，广泛应用络合剂进行络合萃取；二元络合物常因同第二种配体生成三元混配络合物而从五色变为有色或颜色加深，这亦是服装染化所调拼的颜色与实际效果不符的原因（实际工作中用色轮原理去解决）。因为，由二元络合物变为三元混配络合物常常会改变络合物所带的电荷，从而已经变其分子的相性，因为，只有争夺金属离子能力相近的两种配体才可能形成三元混配络合物。因此，三元混配络合物的形成反应具有良好的选择性守故成为服装染化过程中金属离子分析的有效方法。杂多核三元络合物在服装染化中也具有越来越重要的意义，而共萃取现象可能形成杂多核络合物是染化光度分析法中的重要反应，它们是与服装染化共萃取现象相联系的。然而，在服装染化过程中，金属离子水解聚合产生的同多核络合物，即多碱络合物，会给服装染化实践带来诸多不便，因为杂多核络合物往往与复杂物质的离子在溶液中产生副反革命应。形成杂多核络合物是障碍服装染化有效反应的根源。因此，善于预测这类化合物的生成，将在很大程度上随机改变服装染化的反应条件，并能在研究中预见在光度法萃取法、极谱法和滴定等方法中可能出现的复杂情况。

在服装染化的水溶液中，几乎所有的金属离子都是以水合离子的形式存在的。当水溶液中同时还存在其它配位能力更强的配位体时，这些配体将取代配位的分子，例如：
因此，在服装染化的水溶液中的络合反应，实际上为配体取代水合离子中的水分子而同金属离子配位的特殊的取代反应。其络合反应方程式为。
络合反应在服装染化的过程中，决定因素之一是所产生络合物的溶液稳定性，即热力学稳定性。热力学稳定性越高，在实际染化过程中就有利。因为反应的平衡位置能够移动到几乎全部生成络合物的一方，即服装染化加温的原理。关天染化过程中络全物的稳定性规律，即对中心离子而言，络合物的稳定性与其电子层结构、电荷、离子半径、晶体场效应、电离势和电负性有关系。其中，中心离子的电子层结构起着决定性的作用。对配体而言，络合物的稳定性与配位原子的碱性、螯合效应及空间位阻等因素有关，配位原子的碱性越强，即给电子能力越强，形成的螯合环的数目越多，空间阻碍越小，则所形成的络合物也就越稳定。而“软硬酸原则”，则综合金属离子与配体两者间的产在系来考察服装染化过程中所生成的络合物的稳定规律。即将中心体（路易斯酸）及配体（路易斯碱）分为软、硬、交界三类，其络合反应的能力可以概括为“硬亲硬、软亲软，硬软交界就不管”。也就是说，硬酸与硬碱，软酸与软碱易发生络合反应，所形成的络合物稳定；交界酸碱，软酸与硬碱不易发生络合反应，即使反应所形成的络合物亦不稳定。这一原则对服装染化过程中，对定性的预测络合反应的发生程度及络全物的稳定性有其重大意义。故此，只有研究和掌握络合反应机理，方能在在实践中有效的使服装染化过程中的络合反应趋于完成和进行到底。

二、影响服装染化反应的基本因素
第一，离子与金属的竞争反应
在金属离子的络合反应中，如果溶液中存在多种金属离子，则这些金属离子对络合剂存在着竞争反应。对于弱酸阴离子络合剂，在络合反应中的作用等同于金属离子。同时金属离子又在一定条件下，金属离子的竞争性反应还能生成多核基羧酸类螯合剂（例：ED TA）进行反应，离子对阴离子的竞争性配位处于最重要的地位，通常通过酸碱缓冲溶液调节溶液的PH值，借助于离子对络合剂的竞争配位，来控制络合剂与金属离子的络合能力。
第二，金属离子的水解与聚合
在PH值较高时，出现离子与络合剂同金属离子的竞争配位，即发生金属离子的水解。水解是金属离子的一类重要而又普遍的化学反应，除了较重的碱金属之外，几乎所有的金属阳离子都有一个或多个单核水解产物。在一定条件下，这些单核水解产物还会发生聚合而形成多核络合物。金属子形成水解产物的倾向与其电荷、半径、电子结构、浓度和温度等因素有关。浓度越大，温度越高，单核水解产物聚合生成多核化合物的倾向越大，这已得到分析实践的充分证明，而这种聚合倾向同金属离子本性的关系，通常可用金属离子的水解来衡量。缘此，金属离子的水解与聚合是直接影响着服装染化过程中络合反应正常进行的。
第三，缓冲溶液对服装染化的影响
缓冲溶液的强度，对服装染化有着直接影响。
① 首先，必须预先了解：缓冲指数具有很高的值，但缓冲指数与[H]或[OH]成线性关系，缓冲稳定性差。

② 每两个单独组分的，缓冲范围不超过两个PH单位，缓冲指数不能作为比较缓冲体系缓冲能力的一般标准。
③ 每两个单独组分的缓冲指数的配体交点，缓冲指数最低。
④ 缓冲溶液组成可令数冲指数对[H]的一阶导数为零。
影响缓冲溶液的动态因素：
其一，稀释效应：服装染化溶液在用纯水稀释时，会引起PH值改变。这是由于稀释使活度系数增大，并且水解效应使PH值移向中和点，因此会影响缓量。如：在一元酸及其共轭碱的缓冲体系中，当酸HA的分析总浓度，共轭碱的分析浓度时，溶液的PH可用方程计算，当用纯水稀释时，浓度不断减小到某一稀释点，式为：
等号右端的分子和分母中的[H]和[OH]项不能省略，即方程已不能用于计算溶液的PH值，而必须解离子浓度的三次方程式：
为了表示溶液PH值随稀释的变化，假设的比值一定，对解方程得到：
在比值已知时，上式是的解析表达式，对于一系列假设的[H]值，可计算出一系列来，如果把方程算得的记为，则当假设的[H]值在时方是正值。HA-A缓冲体系的确良稀释判别式为。
DE代表保持溶液PH几乎不变的最大稀释值，DE=0则表明欲保持的PH不变，该溶液已不能再进行稀释，否则溶液的PH值将会发生改变，因此，称为缓冲溶液稀释的临界点。
当缓冲溶液稀释值变化不大；当缓冲溶液PH值变化大。
其二，盐效应：
如果把电解质加入到染化缓冲溶液中，溶液的离子强度增大，溶液的PH值受活度系数改变的影响这实际上是一种稀释反应。指出，电解质效应可认为相当于稀释值，不过PH值的改变符号相反，这种情况，当然只有对中间PH范围的缓冲溶液才能满足。

其三，温度的影响：
温度影响染化溶液中的弱酸的离解数及水的离子积，而强酸及酸性缓冲溶液受温度的影响很小；但强碱和碱性缓冲溶液则相反，PH值随温度升高而迅速降低，这是由于水的离子积随温度的升高很快增大所引起的。
服装染化溶液的缓冲溶量，除了考虑到诸多因素影响及控制溶液的PH值外，还经常需要恒定游离配体浓度或恒定游离金属离子浓度。如：在掩蔽反应中，为了控制金属干扰离子的浓度水平，需要恒定掩蔽L浓度，尽而使溶液中[L]或[M]的浓度不因外来因素影响而发生明显变化。因金属离了缓冲溶液或配体缓冲溶液中的配体为路易斯碱，金属离子为路易斯酸，故此这种缓冲溶液实际上是一种广义的酸碱缓冲体系。缘此，服装染化中，必须设法解决染化溶液中[L]或[M]浓度这一关键性课题，方能解决染化配体缓冲溶液的缓冲能力，使掩蔽[L]浓度适中，使服装染化达到预期效果。

四、染化液平衡浓度对服装染化反应的影响
在服装染化过程中，基本上仅需要一种物质的浓度，但是整体反应过程中，会同时出现多种其它物质的浓度，则会对核心反应起着相反的作用，使服装染化无法达到最佳效果。（在染化过程中，其溶液浓度一般不使用摩尔、百分比、PPM，其标准浓度为当量浓度）。在研究和实践中，通过正确的定量计算来反握信离子浓度的变化，是染过程中的关键环节。
其一，根据预知的染化要求，必须选好离子浓度的平衡模型。染化液所需要的是纯粹的单核共有体系？有哪些是多核型体系存在？是单一的单核络合物共有平衡？有无混配络合物生成？……这一步涉及到了非常复杂的平衡体系，必须通过离解平衡、热力平衡、介电、水的离子积、平衡体分配、质子自递平衡、络合反应速度、配体的杂化与共轭及主体物在水中的质子化常数等相关理论计算，方能掌握离子变化程度。

其二，平衡模型体系中，同时会出现多种平衡，必须求出占优势的组分平衡，才可求出相关的组分解值，方好确立最佳模型。那么必须找到一组联立方程，设体系中有HC个组分，M种独立组分，则欲求角HC种组分的浓度，必须有个平衡体系，可以写出的平衡议程有：M个独立组分的质量平衡方程，（HC—M）个独立化学反应的平平衡方程，一个电荷平衡方程，一个质子等衡式或配体等衡式等。但是上述各个方程式中，只有HC个方程是线性独立的，在平衡计算中，只要选择其中任意HC个方程式组成联立方程组，即可解出各组分的浓度来。通常（HC—M）化学平衡方程是必须的，剩余M个方程式，可视方便程度，在质量平衡方程，电荷平衡常数。只有平衡常数式方能将化学方程式的关联的组分的平衡浓度从量的方面联系在一起，是平衡计算的十分重要的表达式。选项用平衡常数必须引用温度和离子强度一臻的数据。例：研安在25度，离子强度I=0.1下的体系的离子强度I=0.1，水的离子积及磷酸的三级离解常数。只有选准平衡模型。
其三，平衡模型的计算，必须将HC个方程化为一个单变量的非线性方程。先确定占优势在必行的平衡模型，对体系进行简化，导出近似公式，这样可以便于人工讲算。如果不能做到这一些点，则可采用迭代算法，但解如此复杂的非线性方程，最好借助于计算机来完成。 其五，解出一个独立组分的浓度，并由此计算其余各组分的浓度。把以上求出的解值代入原始精确式（或质量平衡方程式）中进行核对，如果这些答案不能满足±5%的误差要求，则要作出新的近似，并为近似式求解。如果较精确的近似式仍不能满足，则需要一个更精确的解，直至满足在±5%以内。通过上述计算掌握其平衡浓度的绝对数值，并使其浓度在整个过程中占优势地位，方可在服装染化中，准确调节和控制染化反应的最佳和度。
第四，氧化还原平衡对服装染化反应的影响
服装染化过程中，存在着一定程度的氧化还原平衡问题目，影响着服装染化反应的平衡稳定。纤维分子与染料分子间氧化数的变动组合的平衡稳定的过程，在研究和实践中是通过氧化型体和还原型体的氧化还原反应的两个半反应、打件稳定常数及相应的电极电位的计算来掌握平衡浓度。其计算较为复杂。氧化还原电位除了受氧化剂和还原剂活度的影响，还受到溶液的离子浓度、PH值、络合剂及沉淀剂等物质的影响。然而这物质实际上并不参加电子转移，但却使得方程的形式及有关计算变得复杂化。服装染化过程中，必须掌握和调控氧化还原平衡，方能控制着色度的逐增和稳定。

五、计算机在服装染化研究中的应用
服装染化的研究和实践中，在复杂的平衡体系里，确定平衡模型是项复杂的工作，其计算较为复杂，可应用计算机来完成。一是应用计算机拟合平衡常数；二是应用计算机计算平衡体系各组分的平衡浓度。
其一，平衡浓度的计算：用计算机计算离子平衡体系各组分的浓度，主要有平衡常数法、自由能最小法。应用平衡法的前提是必须首先知道共有平衡体系中，服装染化液各化学反应的信息，对于单核体系，这种方法一般是将HC个方程的联立方程组，化简为一个关于游离配体浓度[L]或[H]的单变量的非线性方程，然后选用有效的数值方法，即对分、弘位、简单固定点迭代、牛顿一拉夫森迭代、迭代、嵌套迭代法，借助于计算机求解。自由能最小化求解离子平衡的前提是必须预先知道有关个别组分的信息—化学位。热力学第二定律指出，物系在给定温度和压力下处于平衡状态时，其自由能C为最小值。由于自由能C与平衡体系的各组分的摩尔数有关，因此，使体系自由能最低时的各组分摩尔数就是平衡体验生活系的组成。用这一原理将离子平衡计算问题转化为最优化问题。自由能最小化问题就是约束极值问题或条件极值问题，这是因为得到的角不能是任意的，而必须符合以及各独立组分遵守质量平衡议程等条件。然而，必须指出，不能以为应用了精确计算机数值方法，就可以得到很高精度的解。实际上，其解是否精确，主要取决于平衡常数数值是否精确及测量平衡常数的条件（温度、压力及离子强度等）与计算机的平衡体系是否一致。一般来讲，平衡常数测定的误差大约5%-10%，这就极大地限制了平衡浓度的计算精度。

其二，平衡常数的拟合。平衡数的拟合是曲线拟合，其中有两大任务：第一是解决用什么样的函数表达式（即理论曲线）去描述实验数据，即确定数学模式问题目；第二是在函数表达式确定后，如何计算表达式的参数问题。平衡常数拟合的数学模型与实验测定方法、实验的设计等密切相关，而更重要的是基于操作者对于所测定的体系在化学本质上的深入了解。一个错误的数学模型，错误的平衡常数数据，将对离子平衡计算带来灾难性的后果。但必须指出，不能其望任何的实验数据转入到计算机中都会行到好的平衡常数计算结果，相反，实验测定误差还可能在计算机计算中被放大，计算机也会引入新的舍入误差。因此，一组精确的实验数据，仍是拟合精确的平衡常数的首要前提。
此外，在应用计算机拟合平衡常数的同时，也不能忽略作图法的重要性，因为作图法可以帮助测定系统误差的存在，可以给计算机迭代计算提供合理的初值，因此，尽可能将作图法与机方法结合起来进行。
在服装染化的研究和实践中，掌握染化化学反应机理及影响反应的基本因素，准确调整和控制反应条件，方能使有色纺织品颜色返新达到最佳效果。