Hallo!
Zur 1. Frage:
NaOH dient in starker Verdünnung der Säuberung/Entfettung der blanken Aluminiumoberfläche, in starker Konzentration lässt sich damit eine alte (oder mißglückte) Eloxalschicht entfernen.
Salpetersäure dient im Prinzip auch der Säuberung, aktiviert durch die stark oxidierende Wirkung aber noch zusätzlich die Oberfläche des Aluminiums, so dass z.B. Färbungen noch brillianter werden.
Zusammenfassend gesagt:
NaOH sollte man zur leichten Reinigung haben, Salpetersäure braucht man nicht unbedingt.
Zu 2. Frage:
Die vor der Färbung erzeugte 'porige' Schicht lässt die Eloxalfarbe unter anderem durch Kapillareffekte bis zum Grund der Schicht vordringen und sich dort anlagern.
Bei Verbringen in kochendes Wasser schließen sich die Poren insbesondere oberflächlich recht schnell, so dass die Farbe quasi eingesperrt ist. Dieser 'Deckel' wird dann immer fester und fester.
Etwas Farbe geht natürlich immer ins Wasserbad über, aber diese haftet größtenteils oberflächlich an.
Eloxierte Teile zeigen ja, dass es funktioniert
Das Wasserbad ist zur dauerhaften Einfärbung unverzichtbar, da sonst bereits beispielsweise nach Einpacken in Zeitungspapier durch Diffusion und Kapillarwirkung die Farbe aus den Poren gezogen wird (mir ist mindestens ein Fall bekannt, bei dem das sogar industriell passierte, weil man meinte, auf diesen Schritt verzichten zu können. Ergebnis -> Schrott).
Mit freundlichen Grüßen,
Christoph Drube