Горе изживалось долго, трудно, да так и не изжилось. Но жизнь продолжалась. 1864 год принес Менделееву хорошие новости. Согласно новому университетскому уставу ему была предложена должность штатного доцента кафедры технической химии Санкт-Петербургского университета с окладом 1200 рублей в год. Тогда же он был избран профессором Технологического института и в качестве заведующего химической яабораторией получил там хорошую казенную квартиру. Впервые после возвращения из Гейдельберга Дмитрий Иванович смог почувствовать себя материально обеспеченным человеком и даже отказался от работы в некоторых учебных заведениях. Это дало ему возможность вплотную заняться докторской диссертацией, которую он посвятил спиртовым растворам.
Эта область научной деятельности Менделеева, являющаяся логическим продолжением его исследований механизмов межмолекулярного взаимодействия, зачастую воспринимается не очень адекватно. В массовом сознании Менделеев иногда оказывается прямым образом причастным к «изобретению» русской водки и вообще человеком, приятельствовавшим с этим в равной степени народным и государственным напитком. Всё это, конечно, чистейший, «дистиллированный», к тому же многократно опровергнутый вымысел. Тем не менее легенда о Менделееве — составителе и испытателе сорокаградусной — не только продолжает жить, но и обрастает «весомыми» подробностями. В последние годы эта история красочным образом «ожила» в книгах несомненного знатока русского застолья Вильяма Похлебкина. Представленный им образ Менделеева — «создателя русской «монопольной» водки» — настолько не соответствовал действительности, что заставил вступить в полемику директора Музея-архива Д. И. Менделеева при Санкт-Петербургском университете, доктора химических наук И. С. Дмитриева, прекрасно ориентирующегося не только в вехах жизненного пути ученого, но и в его научных рукописях.
В своей докторской диссертации Дмитрий Иванович изучал удельные веса спиртоводных растворов в зависимости от их концентрации и температуры. Главным образом его интересовали высокие концентрации. Он шел «сверху вниз» — от наиболее плотных растворов к менее плотным — и закончил опыты, едва достигнув верхней границы «водочной области». Тут, в частности, им было установлено, что наибольшему сжатию отвечает раствор с концентрацией спирта около 46 процентов (по весу). Таким образом, собственно водочные градусы и соотношения (оптимальные 33,4 процента по весу или 40 процентов по объему) фактически оказались за пределами его внимания, и он никак не мог быть автором «идеального соотношения объема и веса частей спирта и воды в водке». Важное признание тут делает сам Дмитрий Иванович: