В институте Д.И.Менделеев полюбил химию, но после первого же года вступления в него со мной приключилось кровохарканье, которое продолжалось во все остальное время моего там пребывания”, — отмечает он в своей книге мысли”.
Врачи квалифицируют заболевание как туберкулез в открытой форме и считают, что дни его сочтены, но это не помешало Д.И.Менделееву закончить в 1855 году отделение естественных наук физико-математического факультета с золотой медалью.
Уже его первая, еще студенческая работа, была опубликована в научном журнале по горному делу (химических журналов тогда в России еще не было). В ней Д.И.Менделееву удалось добавить новые сведения о поведении изоморфных (изоморфизм — способность веществ, аналогичных по химическому составу и кристаллической форме, давать соединения переменного состава, так называемые смешанные кристаллы) кристаллов, что впоследствии нашло продолжение в его исследованиях растворов, заложившую основу целого направления в русской и мировой химии.
После окончания института Менделеев уезжает (как сказали бы в советское время — по распределению) в Крым, простившись с сестрами Лещевыми — падчерицами инспектора Тобольской гимназии П.Ершова — автора “Конька-Горбунка” (одна из трех сестер впоследствии стала его женой).
С большим трудом Менделеев попадает на прием к знаменитому русскому хирургу Н.И.Пирогову, который обнаружил у него болезнь сердца, не представляющую особой опасности — порок сердечного клапана. ““Это был врач!” — много раз в своей жизни восхищенно повторял Менделеев, вспоминая Пирогова” (О.Писаржевский, “Дмитрий Иванович Менделеев”, “Молодая Гвардия”, 1949).
Затем следует работа в Одессе, а после защиты магистерской диссертации он получает звание приват-доцента в Петербургском университете.
В 1859 году по рекомендации своего учителя — “дедушки русской химии” А.А.Воскресенского — Д.И.Менделеев едет в заграничную командировку в Германию, Францию и Италию.
После первых месяцев поездки Д.И.Менделеев решает остаться в Гейдельберге (Германия), где работали известные химики и существовала многочисленная русская колония.
В Гейдельберге работал в то время прославленный немецкий химик Роберт Вильгельм Бунзен (1811-1899), известный своими исследованиями в области неорганической, аналитической и физической химии. Он изобрел угольно-цинковый гальванический элемент, с помощью которого получил металлические магний, литий, кальций, стронций и барий, разработал методы газового анализа. Совместно с Р.Кирхгофом заложил основы спектрального анализа и открыл цезий и рубидий, а также создал ряд лабораторных приборов, среди которых была и газовая горелка (носящая его имя).