Причины проблем с производством пороха были многочисленны: цена была занижена, что делало продукцию нерентабельной с экономической точки зрения, но поскольку контракт с поставляющей компанией не предполагал санкций за неисполнение обязательств, то улучшать продукцию было незачем. Однако главная сложность заключалась в изготовлении одной составляющей — селитры (KNO3). С получением двух других — серы и угля — проблем не было. Французская армия оказалась заложником производителей селитры, которые, зная об этой ситуации, требовали чрезмерно высокую цену и не пересматривали ее в зависимости от размеров поставки.
Чтобы решить данную проблему, Тюрго создал Управление порохов и селитр, призванное следить за всем процессом, и поставил в его главе четырех руководителей, одним из которых был Лавуазье. Перед ними стояла трудная задача. Они сразу же были вынуждены потратить 4 миллиона ливров на выплату неустойки по разрыву контракта с компанией, отвечавшей до этого момента за поставки пороха. Перед руководителями стояло несколько задач: помимо улучшения качества и увеличения количества пороха, они должны были получить прибыль для министерства финансов благодаря монополии на производство и продажу. Дополнительная задача — избавить страну от зависимости от производителей селитры. За свой тяжелый труд руководители Управления получали зарплату 2400 ливров в год, плюс покрытие расходов. Работа Управления порохов и селитр была необыкновенно действенной, и меньше чем через два года половина суммы, выплаченной компании, ответственной ранее за производство пороха, была возмещена.
Однако нехватка селитры сохранялась, это вещество добывалось главным образом из навоза. Следуя примеру правительств других стран, Лавуазье распорядился провести исследования в шахтах и разработать меры для более действенного способа сбора навоза из хлевов. Академия наук назначила комиссию, призванную наблюдать за процессом на национальном уровне, и Лавуазье участвовал в ее работе. В данной области он также провел существенные улучшения, и Франция перестала испытывать нехватку пороха: наоборот, теперь его хватало с избытком.
В сентябре 1775 года отец Лавуазье умер от сердечного приступа в своем имении в Бурге. Ученый был крайне опечален этим событием и особенно тем, что не смог быть рядом с отцом в его последние дни. Позднее он писал, что потерял своего лучшего друга. Но Лавуазье не мог долго оплакивать отца, его звала работа.
Г равюра из книги Лавуазье «Элементарный курс химии», изображающая приборы для измерения газов. В центре — газометр.
Лаборатория в Арсенале, рисунок Марии Лавуазье. Антуан стоит спиной; Мария, сидящая за столом справа, записывает результаты опыта; один из помощников Лавуазье, возможно Арман Сеган, дует в трубку, чтобы собрать газ из легких.
Назначение на должность в Управление порохов и селитр повлекло за собой еще одно большое изменение в жизни Антуана: он переехал на свое рабочее место, в Арсенал, в одном из помещений которого оборудовал лабораторию и снабдил ее лучшими измерительными приборами, предназначенными для новой науки. Часть из них он разработал сам, все остальное было куплено на его личные деньги.
Выйдя замуж за Лавуазье, Мария Польз не отказалась от своей девичьей фамилии, что не так часто случается и в наши дни; став вдовой, она оставила себе фамилию Лавуазье, несмотря на то что снова вышла замуж — за Бенджамина Томпсона, графа де Румфорда. В своем первом браке Мария быстро поняла, что если она хочет видеть мужа, то должна искать его в лаборатории. Дни активного члена Генерального откупа и Академии наук были заполнены собраниями и написанием отчетов. Но существовали и священные часы: с 6.00 до 9.00 и с 19.00 до 22.00 Антуан работал в лаборатории. Мария решила присоединиться к нему и стала его верным ассистентом, будучи при этом еще и прекрасной хозяйкой дома, способной занять гостей разговором на английском языке, которым она бегло владела. Многие из них были приятно удивлены встрече с очаровательной женой Лавуазье, которая, к своим прочим достоинствам, хорошо разбиралась в таких неженских предметах, как теория флогистона. И это неудивительно: Мария перевела с английского «Очерк о флогистоне и о конституции кислот» Ричарда Кирвана, снабдив перевод собственными комментариями. Кроме того, она переводила многочисленные письма, которыми ее муж обменивался с ирландским ученым. Но без всяких сомнений, наибольшее восхищение у нее вызывал Бенджамин Франклин. Мария нарисовала его портрет, который очень понравился американцу. Когда англичане конфисковали у него этот портрет — Великобритания в то время вела войну с колониями, а Франклин имел вес в повстанческом правительстве, — американский ученый говорил, что почувствовал себя овдовевшим, лишившись столь дорогой компании. Художественные таланты Марии пошли еще дальше: она сыграла жрицу, приносящую флогистон в жертву на алтарь новой науке в комическом спектакле, придуманном Антуаном.