Бездорожье тормозило развитие нефтяной промышленности в России. В нефтяном деле господствовала система откупов, которая вела к совершенно хищнической разработке. Из-за отсутствия хороших дорог и больших нефтехранилищ зря пропадала масса нефти. Обрабатывающей промышленности почти не существовало, нефть употреблялась только как топливо.
В результате осмотра бакинских промыслов Дмитрий Иванович рекомендовал известному нефтепромышленнику Кокореву наиболее радикальные в тех условиях меры к развитию дела — проведение гигантского нефтепровода из Баку к Черному морю и постройку судов с резервуарами для налива нефти. Эта поездка в Баку, была первой реализацией того интереса к нефтяной промышленности, который не оставлял Дмитрия Ивановича всю его жизнь.
Работы Дмитрия Ивановича по технологии настолько выделяли его среди других доцентов университета и научный вес его как химика настолько возрастал, что С.-Петербургский технологический институт, обойдя рогатки, ставившиеся министерством народного просвещения, пригласил Менделеева в 1864 г. на профессорскую кафедру. Преподавая в институте, Дмитрий Иванович усиленно готовился к диссертации на степень доктора химии. Эта диссертация «О соединении спирта с водой», прочитанная им в 1865 г., представляет собою очень значительное явление в химии растворов.
«Дмитрий Иванович с самого начала примкнул к числу сторонников теории растворов, известной в науке под именем гидратной или химической. В самой общей форме сущность этой теории, возникшей очень давно, и еще в XVIII веке имевшей большое число защитников среди самых выдающихся химиков того времени, заключается в том, что растворенное тело образует с растворителем не простую однородную смесь, а вступает с ним в химическое взаимодействие. Когда был установлен закон постоянных пропорций, которым растворы явно не подчинялись, то следуя мысли Бертолле, но подвергая ее соответствующему ограничению, стали смотреть на растворы, как на особый вид химических соединений, как на соединения неопределенные. Сторонников такого взгляда было особенно много в течение первой половины XIX века. К этому взгляду, правда, с некоторыми оговорками, примыкал одно время и Менделеев. Однако уже в своей докторской диссертации он пишет: «Есть поводы думать, что основной закон паев, проявляющийся не только в моменте образования новых определенных соединений, но имеющий свое значение и для состояния химического равновесия, что этот закон принимает участие и в образовании даже таких характерных неопределенных соединений, как растворы. Одним из главных поводов к тому служит давно высказанное мнение, что при образовании растворов наибольшее изменение в свойствах происходит при пайном отношении между количествами веществ, составляющих раствор». Такое совпадение между пайными отношениями и максимумом сжатия Дмитрий Иванович и нашел для системы спирт — вода»[10].
Д.И. Менделеев со старшими детьми Владимиром и Ольгой в Боблове. Конец 80-х годов.
Блестяще завершенная диссертация, дала возможность Дмитрию Ивановичу вернуться в университет и уже не доцентом, а экстраординарным профессором технической химии. В конце же 1865 года он был утвержден ординарным профессором по той же кафедре.
В семейной жизни Дмитрия Ивановича этот год также принес изменения. У него родился первый сын — Владимир. Для Менделеева, любившего детей и очень ждавшего ребенка, это событие было особенно радостным. Рождение сына сделало отношения между Дмитрием Ивановичем и Феозвой Никитишной более теплыми. Впрочем брак с течением времени не становился удачнее.
Немного ранее Дмитрий Иванович купил небольшое имение. Купил он его пополам с профессором Технологического института Ильиным, заплатив за свою часть 8 000 рублей, которые выплатил постепенно, частью из гонораров за ученые труды, частью из профессорского жалования. Именье принадлежало раньше князю Дадьяни, разорившемуся после уничтожения крепостной зависимости. Сначала именье перешло в казну, затем к какому-то частному лицу. У него и купили Дмитрий Иванович с Ильиным Боблово.
«Дмитрий Иванович рассказывал, что случайно в вагоне по дороге в Москву услыхал об этом именьи, заинтересовался и поехал посмотреть, а взглянув уже не мог отказаться от желания его иметь. И действительно, в Бобловской местности есть что-то цельное, законченное, как в произведении талантливого художника; ничего не хотелось бы изменить, прибавить, убавить, или переставить. Местность гористая — три больших горы: Бобловская, Спасская и Дорошевская. Между ними в долине взвивается река Лотосня с лугами и лесами. Плавная линия этих холмов с рекой, широким горизонтом дает какое-то былинное настроение».
Усадьба стояла на верху Бобловской горы в парке. К ней вели две аллеи: с одной стороны вязовая с другой — березовая. Перед домом были фруктовый сад и прекрасный цветник, разбитые прежним хозяином Боблова.
«В самую эпоху освобождения крестьян, т. е. в начале 60-х годов, когда земля сильно подешевела и господствовало убеждение в невозможности выгодно вести помещичье хозяйство, — писал много позже сам Дмитрий Иванович, — я купил в Московской губернии в Каннском уезде около четырехсот десятин земли, главная масса которой была занята лесом и лугами, но где было около 60 десятин пахотной земли, отчасти обрабатываемой, но без выгод, отчасти уже запущенной, как запущены были земли почти всех окружающих помещиков. Меня, тогда молодого еще, глубоко занимала мысль о возможности выгодно вести хозяйство при помощи улучшений и вкладов в землю свободного труда и капитала. Тогда я мог поступать последовательно, сил было много, и хотя капиталов мало, но все же они были вкладываемы охотно и с интересом, а знаний и требований рационализации было достаточно для того времени. Мне предрекали великий неуспех, тщету усилий, но меня это не смущало, а напротив того только возбуждало. Лет шесть или семь затрачено мною на эту деятельность и в такой короткий срок, при сравнительно малых денежных затратах получен был результат несомненной выгодности, как видно из подлинных отчетов о расходе и приходе. Введено было многополье, хорошее, даже обильное удобрение, заведены были машины и устроено было правильное скотоводство, чтобы использовать луга и иметь свое удобрение. Когда я покупал землю, то весь средний урожай на десятину ржи не превосходил шести четвертей — в лучшие годы — восьми, а в худшие ограничиваясь лишь четырьмя или пятью, полных же неурожаев в этих местах почти не бывает. Уже на пятый год средний урожай ржи достиг у меня до десяти, а на шестой до четырнадцати четвертей с одной десятины. Пропорционально этому увеличились и урожаи других хлебов, а молочное хозяйство на твороге, сметане и откармливаемых свиньях дало прямой свой доход, рассчитанный по той бухгалтерии, которой я держался тогда… В конце-концов мне стало ясным, особенно после продажи части леса, которая отчасти окупила всю начальную стоимость имения, что вести хозяйство даже наемным трудом в Московской губернии, где кругом много фабрик и, следовательно, труд лучше оплачивается, можно с выгодою. Успех хозяйства виден был потому, что такие профессора, как И. А. Стебут и Людоговский, привозили студентов Петровской с.-х. академии осматривать мое хозяйство».
Горячо отдаваться делу было основным свойством Дмитрия Ивановича, сельским хозяйством он увлекался наравне со всеми своими остальными работами, причем увлекался не дилетантски, а со всей серьезностью и ответственностью: связался с Императорским вольным экономическим обществом, и одно из четырех на всю Россию опытных полей организовал у себя в имении.
Дмитрий Иванович охотно делился своими знаниями и опытом с окрестными крестьянами и не раз приходили они к нему и посоветоваться, и просто «побалакать».
Племянница его, в детстве гостившая летами в Боблове, вспоминает: «Хорошо помню, как раз во двор к Дмитрию Ивановичу пришли несколько мужиков по какому-то делу и спросили его: — Скажи-ка ся ты, Митрий Иваныч, хлеб-то у тебя как родился хорошо за Аржаным прудом… Талан это у тебя, али счастье?
Я стояла тут же и видела, как весело и ясно сверкнули синие глаза Дмитрия Ивановича, он хитро улыбнулся и сказал: