За кордоном Д.І. Менделєєв надрукував кілька виконаних ним лабораторних досліджень та познайомився з низкою великих іноземних вчених. Після повернення до Петербурга він поринув у кипучу педагогічну, дослідницьку та літературну роботу.
У 1863 році Д.І. Менделєєв отримав місце професора Петербурзького практичного технологічного інституту, а з 1866 року - Петербурзького університету, де читав лекції з органічної, неорганічної та технічної хімії. Крім того, він викладав і в інших навчальних закладах, серед яких слід відзначити Володимирські жіночі курси.
січня (12 лютого) (1865 р) на засіданні Ради фізико-математичного факультету Санкт-Петербурзького університету захистив докторську дисертацію «Про з'єднання спирту з водою», в якій були закладені основи його вчення про розчини.
У цей період він багато сил і часу віддає? купленому в 1865 р маєтку? Боблово, де проводить дослідження з агрохімії? і сільському господарству. Крім того, активно бере участь в роботі? Вільного економічного суспільства (ВЕО).
Працюючи над працею" Основи хімії", Д.І. Менделєєв відкрив в лютому 1869 один з фундаментальних законів природи - Періодичний закон хімічних елементів.
березня 1869 знамениту доповідь Д.І. Менделєєва «Співвідношення властивостей з атомною вагою елементів» був прочитаний Н.А. Меншуткіним на засіданні Російського хімічного суспільства. У тому ж році це повідомлення німецькою мовою з'явилося в журналі «Zeitschrift f? R Chem ie», а в 1871 році в журналі «Annalen der Chemie» була здійснена розгорнута публікація Д.І. Менделєєва, присвячена його відкриттю - «Die periodische Gesetzm? Ssigkeit der Elemente» (Періодична закономірність хімічних елементів).
Розвиваючи в 1869-1871 роках ідеї періодичності, Д.І. Менделєєв увів поняття про місце елемента в періодичній системі як сукупності його властивостей у зіставленні з властивостями інших елементів. На цій основі, зокрема, спираючись на результати вивчення послідовності зміни стеклообразующих оксидів, виправив значення атомних мас 9 елементів (берилію, індію, урану й ін.). Передбачив в 1870 р існування, обчислив атомні маси й описав властивості трьох ще не відкритих тоді елементів - «екаалюмінієм» (відкритий в 1875 році і названий галієм), «екабором» (відкритий в 1879 році і названий скандієм) і «екасіліція» ( відкритий в 1885 році і названий германієм). Потім пророчив існування ще восьми елементів, у тому числі «двителлура» - полонію (відкритий в 1898 році), «екаіода» - астату (відкритий у 1942-1943 роках), «екамарганца» - техніці (відкритий в 1937 році), «двимарганца »- ренію (відкритий в 1925 році),« екацезія »- франція (відкритий в 1939 році).
У 1900 році Дмитро Іванович Менделєєв і Вільям Рамзай прийшли до висновку про необхідність включення в періодичну систему елементів особою, нульової групи шляхетних газів.
Мабуть, будь-який інший на? місці Менделєєва решту життя присвятив б виключно розробці вчення? про періодичність, благо поле для подібних досліджень було? неосяжним. Проте Дмитро? Іванович у грудні 1871 різко? змінив тематику робіт. Він звернувся до досліджень в галузі фізики газів, що знаходяться? при низьких тисках, оскільки тут бачив шлях до розв'язання таких «капітальних питань науки», як визначення меж земної атмосфери, межі застосовності поняття об? ідеальному газі.
У березня 1875 Менделєєв? представив у РТО першу частину? звіту про своїх експериментах? з фізики газів.
У суб'єктивному плані роботи з фізики газів зіграли? дуже важливу роль у творчості? Менделєєва, бо вони були так? чи інакше пов'язані з його працями з фізики рідин, з дослідженнями в галузі метеорології, метрології, опору середовища, повітроплавання і т.д. Але об'єктивно ці багаторічні і трудомісткі дослідження не привели до очікуваних істотних результатів і не могли зрівнятися з такими його досягненнями, як Періодичний закон і вчення? про розчини. Що ж стосується? знаменитого рівняння Клапейрона-Менделєєва (1874), то? Менделєєв аж ніяк не був його? першовідкривачем, воно вже було запропоновано раніше І.П. Алимова (1865) і А.Ф. Горстманом? (1871-1873). Головна заслуга? Менделєєва тут більш методична, він дав систематичний? висновок цього рівняння з інших газових законів, включаючи закон Авогадро.
Головна думка його соціально-економічної програми - необхідність прискореної індустріалізації імперії і розвиток несировинного? експорту. Саме несировинного,? тому як «видобувати сировину може і дикун, ціну своєї праці? мало цінує, обробка ж? виробляється прийомами, що доставляються освіченістю ».
Д.І. Менделєєв і вища жіноча освіта За участю Д.І. Менделєєва склалося в Росії вища жіноча освіта. У стародавні часи у Ро...